На рисунке показана зависимость температуры от давления для разреженного одноатомного газа в процессе его нагревания. Как изменяются внутренняя энергия и объем газа (увеличивается, уменьшается, не изменяется) в процессах 1-2, 2-3 и 3-4?

1. Дано

На рисунке представлена зависимость температуры ($T$) от давления ($p$) для разреженного одноатомного газа в координатах $p$-$T$. Процессы: 1-2, 2-3, 3-4.

2. Найти

Как изменяются:

1. Внутренняя энергия ($\Delta U$) в процессах 1-2, 2-3, 3-4.
2. Объём ($V$) в процессах 1-2, 2-3, 3-4.

3. Решение

Для анализа процессов нам понадобятся два основных инструмента:

1. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона): $pV = \nu RT$, где $\nu$ — количество вещества, $R$ — универсальная газовая постоянная.
2. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа:...