Термодинамика — Задание 23 ЕГЭ по физике №00018085

Идея

Гелий одноатомный, его внутренняя энергия $U=\dfrac{3}{2}\nu RT$. Но в условии нет температуры — зато есть давление и объём. Хитрость: по уравнению состояния $\nu RT=pV$, поэтому можно сразу подставить и получить очень удобную формулу $U=\dfrac{3}{2}pV$ — масса и температура вообще не понадобятся.

Шаг 1. Заменяем $\nu RT$ на $pV$

$U=\dfrac{3}{2}\nu RT=\dfrac{3}{2}pV$.

Шаг 2. Подставляем числа в СИ

$p=300\,\text{кПа}=3\cdot10^{5}$ Па, $V=20\,\text{л}=0{,}02$ м³.

$U=\dfrac{3}{2}\cdot3\cdot10^{5}\cdot0{,}02=9000$ Дж $=9$ кДж.

Данные про массу гелия здесь лишние — типичная «ловушка» с избыточным условием.