Один моль одноатомного идеального газа участвует в процессе 1–2–3–4, график которого изображён на рисунке в координатах p–V, где p — давление газа, V — объём газа. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, объясните, получает или отдаёт газ положительное количество теплоты
В процессе 1–2 давление газа не изменялось, объем газа увеличивался. При изобарном процессе согласно закону Гей — Люссака температура газа также увеличивается. При изобарном расширении (нагревании) газ совершает положительную работу
изменение внутренней энергии одноатомного идеального газа
положительно. Из первого закона термодинамики
количество теплоты положительно, газ получает теплоту.
В процессе 2–3 объем газа не изменяется, давление газа уменьшается. Согласно закону Шарля при изохорном процессе температура газа уменьшается. При изохорном охлаждении газ работу не совершает, изменение внутренней энергии
отрицательно. Из первого закона термодинамики
количество теплоты отрицательно, газ теплоту отдает.
В процессе 3–4 зависимость давления от объема обратно пропорционально (графиком зависимости является гипербола). Следовательно, температура газа не изменяется. При изотермическом сжатии (уменьшении объема) газ совершает отрицательную работу, изменение внутренней энергии равно нулю. Из первого закона термодинамики
количество теплоты отрицательно, газ теплоту отдает.
Ответ: в процессе 1–2 получает, в процессах 2–3 и 3–4 отдает.

