С одним молем идеального одноатомного газа происходит процесс, в котором объем газа зависит от температуры по закону (где α — некоторая постоянная). Какое количество теплоты нужно сообщить газу для двукратного увеличения его объема. Начальная температура газа T.
Из закона Клапейрона-Менделеева имеем
Таким образом, зависимость давления газа от его объема линейная. Применяем далее к рассматриваемому процессу первый закон термодинамики
где ΔU — изменение внутренней энергии газа, A — его работа. Для изменения внутренней энергии газа получим из закона Клапейрона-Менделеева и данной в условии зависимости объема газа от его температуры
где Работу газа найдем как площадь под графиком давления от объема
В результате получаем
Ответ: