將氦氣視為理想氣體，單原子氣體Cv,m=1.5R，氦氣的量n=0.02*1000/4=5mol，T1=17+273=290K T2=27+273=300K。在第一個過程中，若體積保持不變，則不做功，即W=0。理想氣體內能變化ΔU=nCv,mΔT=5*1.5R*(300-290)=7.5*8.314*10=623.6J，所以熱量Q=ΔU-W=623.6J。第二個過程中，若壓強保持不變，則理想氣體內能只與溫度有關，所以此過程內能改變與第一個過程相同，即ΔU=623.6J。由理氣狀態方程PV=nRT，可得PV1=nRT1=5*8.314*290=12055.3J，PV2=nRT2=5*8.314*300=12471J，W=PΔV=P(V2-V1)=12471-12055.3=415.7J，所以Q=ΔU-W=623.6-465.7=157.9J。第三個過程中，若不與外界交換熱量，則為絕熱過程，Q=0。因為初末溫度與前兩個過程相同，所以ΔU不變，仍為623.6J。W=ΔU-Q=623.6J。總結，對于0.02kg氦氣從17℃升到27℃，在不同條件下，其內能變化和熱量交換有顯著差異，具體取決于過程類型。在體積保持不變的絕熱過程中，沒有熱量交換，但內能變化依然存在，表明溫度升高導致分子動能增加。在壓強保持不變的絕熱過程中，盡管內能變化相同，但由于外力做功，熱量交換與體積不變過程有明顯差異。通過這些計算，可以更深入地理解熱力學過程中的能量轉換和守恒規律。