Внутренняя энергия фиксированного количества одноатомного идеального газа зависит только от температуры, ее изменение определяется выражением: , где v - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, ΔT - изменение температуры. Таким образом, приращение внутренней энергии ΔU положительно при увеличении температуры. Работа газа A положительна только при расширении. Объём и температура одновременно увеличиваются на участке DA, следовательно, на этом участке .
Согласно первому началу термодинамики, переданное газу тепло Q идет на изменение его внутренней энергии ΔU и на работу газа против внешних сил A, или . Поскольку на участке DA и изменение внутренней энергии, и работа газа положительны, то на этом участке тепло газу передается: , а значит все три условия на этом участке выполняются одновременно.