Один моль идеального одноатомного газа участвует в процессе, его график Vр дан ниже (V — объем, p — давление). Определите, получает газ теплоту или отдает в процессах 1–2 и 2–3. Ответ поясните через законы молекулярной физики и термодинамики.

Решение:
Для начал определимся с процессом 1-2. Как видно из графика объём газа остаётся постоянным, а увеличивается только его давление и следовательно температура, таким образом процесс 1-2 является изохорным нагреванием, и так как температура газа увеличилась, то значит и его внутренняя энергия растёт, а так как процесс изохорный, то работа газа равна нулю, следовательно количество теплоты , следовательно газ получает теплоту.
В процесс 2-3 не является никаким изо-процессом, но для него справедливо соотношение . Так как количество вещества не изменилось, следовательно тогда справедливо уравнение:
Исходя их полученного соотношения делаем вывод, что при увеличении объема температура газа также увеличивается. Тогда можно сделать следующие выводы, при расширении работа, совершенная газом, положительна и при нагревании внутренняя энергия газа увеличивается. Тогда по первому закону термодинамики количество теплоты в данном процессе положительное , следовательно газ теплоту получает.