Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, который изображён на рисунке в переменных U–p, где U — внутренняя энергия газа, p — его давление. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, определите, получает ли газ положительное количество теплоты или отдаёт его в процессах 1–2 и 2–3. Ответ поясните.

Решение:
Рассмотрим процесс 1-2. Про графику видно, что внутренняя энергия газа не меняться , что происходит только случае изотермического процесса , тогда так как давление газа увеличиваться, то объём газа должен уменьшаться, следовательно процесс 1-2 является изотермическим сжатием, а значит количество теплоты , следовательно газ отдаёт энергию.
Далее перейдём к процессу 2-3. Как видно по графику внутренняя энергия прямопрапорциональна давлению газа. Воспользуемся формулой , тогда так как , значит процесс является изохорным, а так как давление газа растёт, то и температура газа тоже должна расти, следовательно процесс 2-3 является изохорным нагреванием, а значит количество теплоты , следовательно газ получает энергию.