На рисунке показана зависимость температуры T от давления p для разреженного одноатомного газа неизменной массы в процессе его нагревания. Как изменятся внутренняя энергия и объем газа (увеличивается, уменьшается, не изменяется) в процессах 1–2, 2–3 и 3–4? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
Так как газ разреженный, то мы можем описывать его моделью идеального газа.
Процесс 1–2 является изобарным, так как давление газа не меняется. При этом абсолютная температура газа увеличивается. Из закона для изобарного процесса следует, что объем газа также увеличивается. при увеличении температуры соответственно формуле
внутренняя энергия одноатомного идеального газа увеличивается.
На участке 2–3 температура газа не меняется, а давление увеличивается. Для изотермического процесса верно Значит, объем газа уменьшается. При неизменной температуре внутренняя энергия газа не меняется.
На участке 3−4 и давление, и температура увеличиваются в 1,6 раз, то есть выполняется соотношение следовательно, процесс является изохорным, то есть объем не изменяется. С ростом температуры внутренняя энергия газа увеличивается.

