Термодинамика — Задание 23 ЕГЭ по физике №00018082

Идея

Аргон — одноатомный идеальный газ. Работают два факта: первый закон термодинамики $Q=\Delta U+A$ и то, что для одноатомного газа $\Delta U=\dfrac{3}{2}\nu R\Delta T$, а работа при постоянном давлении $A=\nu R\Delta T$. Сравнив эти два выражения, видим, что $A=\dfrac{2}{3}\Delta U$ — это и есть короткий путь к ответу.

Шаг 1. Связываем работу и изменение внутренней энергии

$\Delta U=\dfrac{3}{2}\nu R\Delta T$, $A=\nu R\Delta T$. Поделив одно на другое: $\dfrac{A}{\Delta U}=\dfrac{2}{3}$, то есть $A=\dfrac{2}{3}\Delta U$.

Шаг 2. Подставляем в первый закон

$Q=\Delta U+A=\Delta U+\dfrac{2}{3}\Delta U=\dfrac{5}{3}\Delta U$. Отсюда

$\Delta U=\dfrac{3}{5}Q=\dfrac{3}{5}\cdot500=300$ Дж.

Обрати внимание: количество вещества ($2$ моль) в явном виде не понадобилось — оно «спряталось» в отношении $A$ и $\Delta U$.