Dane: V1 = V4 = 1 dm3, V2 = V3 = 2 dm3, p1 = p2 = 1 atm. oraz p3 = p4 = 1.01 atm. Na odcinku 1→2 gaz rozpręża się pod stałym ciśnieniem p1 od objętości
V1 do objetości V2 wykonując pracę W1
= pΔV = 101 J. Zgodnie z równaniem
stanu gazu doskonałego Na odcinku 2→3 objętość gazu jest stała i w związku z tym praca jest równa zeru. Ciśnienie gazu rośnie od p2 do p3 więc temperatura gazu rośnie i rośnie jego energia wewnętrzna. Na odcinku 3→4 gaz jest sprężany pod stałym ciśnieniem p3 od objętości V3 do objetości V4 więc praca wykonana nad układem W2 = pΔV = 102 J. Temperatura gazu maleje i maleje jego energia wewnętrzna. Na odcinku 4→1 objętość gazu jest stała i w związku z tym praca jest równa zeru. Ciśnienie gazu maleje od p4 do p1 więc temperatura gazu maleje i maleje jego energia wewnętrzna.
Praca wypadkowa w całym cyklu jest równa różnicy W1−W2 i liczbowo odpowiada polu zawartemu pomiędzy liniami na wykresie p(V) (pole prostokąta). Ponieważ energia wewnętrzna jest funkcją stanu więc jej zmiana na drodze zamkniętej jest równa zeru. |