Рассмотрим участок 1-2:
p=cn; n=VN⇒p=cVN⇒pV=cn
Так как N−const (по условию задачи), а c – некоторая константа:
pV−const
По уравнению Менделеева-Клапейрона:
pV=νRT⇒T−const⇒U=23νRT−const⇒ΔU12=0
↓n=V↑N – при уменьшении концентрации газа увеличивается его объем, значит, работа газа положительна: A12>0.
По первому закону термодинамики:
Q12=ΔU12+A12>0 – на участке 1-2 аргон получает теплоту.
Рассмотрим участок 2-3:
p−const; p=↑nkT↓ – с ростом концентрации газа его температура уменьшается, значит, внутренняя энергия газа уменьшается:
↓U=23νRT↓⇒ΔU23<0
↑n=V↓N – при увеличении концентрации газа его объем уменьшается, значит, работа газа отрицательна: A23<0.
Q23=ΔU23+A23<0 – на участке 2-3 аргон отдает теплоту.