21. Построй цикл Карно в координатах p–V: изотермическое расширение при T₁, адиабатное расширение, изотермическое сжатие при T₂, адиабатное сжатие. Для каждого участка укажи, как меняется внутренняя энергия, совершается работа газом или над газом, подводится или отводится теплота.

Для цикла Карно предполагаем идеальный газ и \(T_1>T_2\). Участки идут в порядке: A→B — изотермическое расширение при \(T_1\); B→C — адиабатное расширение; C→D — изотермическое сжатие при \(T_2\); D→A — адиабатное сжатие.

1. A→B, изотермическое расширение при \(T_1\): температура постоянна, поэтому \(\Delta U=0\). Газ совершает работу; теплота подводится, \(Q=A>0\).
2. B→C, адиабатное расширение: \(Q=0\), газ совершает работу. Его температура и внутренняя энергия уменьшаются: \(\Delta U<0\).
3. C→D, изотермическое сжатие при \(T_2\): \(\Delta U=0\). Работа совершается над газом, теплота отводится от него.
4. D→A, адиабатное сжатие: \(Q=0\), работа совершается над газом. Температура и внутренняя энергия увеличиваются: \(\Delta U>0\).