1 моль разреженного гелия участвует в процессе 1–2–3–4, график которого изображён на рисунке в координатах P–T, где P — давление газа, T — абсолютная температура. Постройте график процесса в координатах P–V, где P — давление газа, V — объём газа. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, объясните построение графика. Сравните работы газа в процессах 1–2 и 3–4.
Проанализируем процессы.
Процесс 1–2 — изотермический то есть
При этом значения давления
давление уменьшилось в 1,5 раза. По закону Бойля — Мариотта
объем газа увеличился в 1,5 раза, то есть
В процессе 2–3 давление уменьшилось в 2 раза и температура уменьшилась в 2 раза. Следовательно, выполняется соотношение что соответствует изохорному процессу. Таким образом,
Процесс 3–4 — изобарный процесс то есть
Температура газа увеличилась в 3 раза,
следовательно, по закону Гей-Люссака
объем газа увеличился в 3 раза:
Учитывая описанное, получаем, что Используя описание процессов, построим их график в координатах p–V. Работа газа численно равна площади фигуры под графиком в в координатах p–V. Из графика видно, что работа
аналогично Следовательно,

