МКТ (нет в 2026) — Задание ЕГЭ по физике №00007768

Чтобы понять, получает газ тепло или отдаёт, используем первый закон термодинамики: всё подведённое тепло $Q$ идёт на изменение внутренней энергии газа $\Delta U$ и на работу $A$, которую газ совершает: $Q=\Delta U+A$. Здесь $A$ — работа самого́ газа: при расширении она положительна, при сжатии отрицательна. Понадобится и плотность $\rho=\dfrac{m}{V}$: масса газа постоянна, поэтому чем больше плотность, тем меньше объём.

Участок 1–2. Точки лежат на прямой, выходящей из начала координат: давление прямо пропорционально плотности, $p\propto\rho$. Свяжем это с температурой. Так как $\rho=\dfrac{m}{V}$, подставим в уравнение состояния и получим $p=\dfrac{\rho}{\mu}RT$. Если $p$ и $\rho$ меняются в одинаковое число раз, их отношение постоянно — значит, постоянна и температура. Это изотермический процесс. У идеального газа внутренняя энергия зависит только от температуры, поэтому $\Delta U=0$. Плотность растёт — объём уменьшается, газ сжимают, работа газа отрицательна: $A\lt 0$. Тогда $Q=0+A\lt 0$ — газ отдаёт теплоту.

Участок 2–3. Плотность постоянна, значит постоянен и объём — это изохорный процесс. При неизменном объёме газ не совершает работы: $A=0$. Давление растёт при постоянном объёме, а это происходит при росте температуры. Раз температура растёт, внутренняя энергия увеличивается: $\Delta U\gt 0$. Тогда $Q=\Delta U\gt 0$ — газ получает теплоту.