Question

Почему процессы сжатия и расширения газа не могут проводиться при одинаковой температуре

Answer 1

Кто это вам такое мог сказать? Процесс сжатия и расширения газа может происходить при одинаковой температуре и такой процесс называется изотермическим
Другое дело,  если процесс адиабатный, тогда при сжатии температура газа повышается, а при расширении газа понижается

Answer 2

Процессы сжатия и расширения газа не могут проводиться при одинаковой температуре из-за того, что изменение объема газа при сжатии или расширении связано с изменением его внутренней энергии, а следовательно, с изменением его температуры.

При сжатии газа происходит уменьшение его объема, а следовательно, газ совершает работу над окружающей средой, преобразуя свою внутреннюю энергию в механическую работу. В результате этого процесса энергия газа сосредотачивается в меньшем объеме, что приводит к повышению его температуры.

С другой стороны, при расширении газа происходит увеличение его объема. Газ получает работу от окружающей среды, преобразуя механическую работу во внутреннюю энергию. В результате этого процесса энергия газа распределяется в большем объеме, что приводит к понижению его температуры.

Таким образом, сжатие газа приводит к повышению его температуры, а расширение - к понижению. Поэтому для проведения процессов сжатия и расширения газа при постоянной температуре требуется учесть теплообмен с окружающей средой или использовать специальные устройства, такие как теплообменники, чтобы поддерживать постоянную температуру в процессе.