как происходит нагрев воздуха

Нагрев воздуха происходит Первый закон термодинамики утверждает, что увеличение внутренней (тепловой) энергии газа при его сжатии в точности равно механической работе сжатия. На самом деле - это типичная академическая ошибка Большой науки, вызванная недоучётом полевых условий (наличие атмосферы).   С учётом реального давления воздуха на поверхности Земли прирост тепловой энергии сжатого газа может в разы и даже в десятки раз превышать работу сжатия. Чем меньше степень сжатия газа , тем больше коэффициент преобразования работы в теплоту.  Фактически, простой цилиндр с поршнем - это ВД второго рода.