Для нахождения изменения объема газа в изотермическом процессе используется уравнение идеального газа:

Q = W

где Q - количество теплоты, переданное газу, W - работа, совершаемая газом.

Так как процесс изотермический, то можно использовать следующее соотношение:

Q = nRT ln(V2/V1)

где n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа, V1 и V2 - начальный и конечный объемы газа.

Также, так как передано 4 кДж теплоты (4000 Дж), давление равно 0,1 МПа и газ считается идеальным, то можем выразить начальный и конечный объемы газа:

P = nRT / V1

V1 = nRT / P = (RT/P) = 8,31 * 298 / 0,1 = 2482,2 л

V2 = V1 exp(Q / (nRT)) = 2482,2 exp(4000 / (8,31 * 298)) = 3001,8 л

Изменение объема газа равно:

ΔV = V2 - V1 = 3001,8 - 2482,2 = 519,6 л

Таким образом, объем газа изменился на 519,6 л.