Для одноатомного идеального газа внутренняя энергия зависит только от температуры и массы газа:

U = \frac{3}{2}nRT = \frac{3}{2} \frac{m}{M}RT,

где n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, M - молярная масса газа.

Поскольку у нас дан одноатомный идеальный газ, M = m.

Для начального состояния газа при температуре T1 = 200 К внутренняя энергия:

U1 = \frac{3}{2} \frac{m}{M}RT1 = \frac{3}{2} \frac{0,02}{0,02} \cdot 8,31 \cdot 200 = 830 Дж.

При увеличении температуры в 3 раза получаем новую температуру T2 = 3 * 200 = 600 К. Тогда внутренняя энергия для этого состояния будет:

U2 = \frac{3}{2} \frac{m}{M}RT2 = \frac{3}{2} \frac{0,02}{0,02} \cdot 8,31 \cdot 600 = 1494 Дж.

Ответ: 1494 Дж.