1)
Цикл Карно состоит из двух изотерм и двух адиабат, а в данном цикле 2 изохоры и 2 адиабаты.
2)
По первому закону термодинамики:

где – количество теплоты, полученное газом, – изменение внутренней энергии, – работа газа.
Так как процесс 4-1 изохора, то работа газа равна нулю, а изменение внутренней энергии с учетом уравнения Менделеева-Клапейрона:

3)
Процессы 2-3 и 4-1 изохорные, поэтому

При этом , но , то есть
4)
При адиабатическом процессе:

а так как в процессе 1-2 газ расширяется, то и
5)
Объём газа в процессах 1–2 и 3–4 изменяется, а значит, газом или над газом совершается работа.