С постоянной массой идеального одноатомного газа происходит циклический процесс 1−2−3−4−1, p–V-диаграмма которого представлена на рисунке. Максимальная температура газа в этом процессе составляет 600 К. На основании анализа этого циклического процесса выберите все верные утверждения.
1. Работа, совершенная газом при его изобарическом расширении, равна 400 Дж.
2. Количество вещества газа, участвующего в циклическом процессе, больше 0,45 моля.
3. Суммарное количество теплоты, которым газ обменялся с окружающими телами в процессе 1−2−3−4−1, равно 200 Дж.
4. Изменение внутренней энергии газа в процессе 4−1 равно 600 Дж.
5. Температура газа в состоянии 4 равна 225 К.
1) Верно. Изобарическое расширение происходило в процессе 1−2. Работа газа в этом процессе равна
2) Неверно. Если провести изотермы через точки 1, 2, 3, 4, то выше лежит изотерма 2. Следовательно, максимальная температура будет в состоянии 2. Для нахождения количества вещества воспользуемся уравнением Клапейрона-Менделеева 
откуда
3) Верно. Так как в циклическом процесс начальная и конечная температуры равны, то изменение внутренней энергии за цикл 
Работа газа за цикл равна площади прямоугольника
По первому закону термодинамики 
4) Неверно. Изменение внутренней энергии в процессе 4 − 1 равно 
5) Верно. Максимальная температура газа в состоянии 2. Используем уравнение перехода:
откуда находим температуру в состоянии 4:
Ответ: 135.