Решение

Так как процесс изобарный ($P=const$), то используем закон Шарля:

$$\frac{V_{2}}{V_{1}}=\frac{T_{2}}{T_{1}}$$
$$T_{2}=T_{1}\frac{2V_{1}}{V_{1}}=2T_{1}$$

Работа при изобарном процессе:

$$A=P(V_{2}-V_{1})=\nu R(T_{2}-T_{1})=\nu R(2T_{1}-T_{1})=\nu RT_{1}$$

Подставив числовые значения величин, получим:

$$A\approx 2,27 \text{ кДж}$$

Запишем первое начало термодинамики:

$$Q=\Delta U+A$$

Изменение внутренней энергии:

$$\Delta U=\nu C_{V}(T_{2}-T_{1})=\nu C_{V}(2T_{1}-T_{1})=\nu C_{V}T_{1}$$

Тогда:

$$Q=\nu C_{V}T_{1}+\nu RT_{1}=\nu(C_{V}+R)T_{1}$$

Водород двухатомный газ, число степеней свободы $i=5$, поэтому $C_{V}=\frac{i}{2}R=\frac{5}{2}R$.

Следовательно:

$$Q=\nu(\frac{5}{2}R+R)T_{1}=\frac{7}{2}\nu RT_{1}$$

Подставив числовые значения величин, получим:

$$Q\approx 7,94 \text{ кДж}$$