На рисунке показан циклический процесс изменения состояния постоянной массы одноатомного идеального газа. На каком участке работа внешних сил над газом положительна и равна отданному газом количеству теплоты
По первому началу термодинамики:
где 
– количество теплоты, полученное газом, 
– изменение внутренней энергии, 
– работа газа.
Так как 
, то 
, при этом изменение внутренней энергии равно:
где 
– количество вещества, 
– изменение температуры.
Следовательно, температура не изменялась.
Работа газа отрицательна, если объём газа уменьшается. По закону Бойля-Мариотта:
где 
– объём, то есть объём уменьшается при увеличении давления, что соответствует графику 4.