Для определения внутренней энергии гелия воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

U = 3/2 n R * T

где U - внутренняя энергия, n - количество вещества гелия, R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль·K)), T - температура газа.

Так как масса гелия составляет 1 кг, а его плотность 0,2 кг/м3, то объем гелия можно определить как:

V = m / ρ = 1 кг / 0,2 кг/м^3 = 5 м^3

Теперь рассчитаем количество вещества гелия:

n = m / M,

где M - молярная масса гелия (4 г/моль).

n = 1 кг / (4 г/моль) = 250 моль.

Так как PV = nRT, где P - давление гелия, V - его объем, то T = P V / (n R) = (8 10^4 Па 5 м^3) / (250 моль * 8,31 Дж/(моль·K)) = 20 K.

Теперь можем рассчитать внутреннюю энергию гелия:

U = 3/2 250 моль 8,31 Дж/(моль·K) * 20 K = 9315 Дж.

Таким образом, внутренняя энергия гелия составляет 9315 Дж.