Да все проще
Если 7 класс, то какая на фиг термодинамика? Там механика одна. Это задачка на сохранение импульса. Логика автора такая:
1. Холостой патрон должен обеспечить такую же отдачу, что и обычный (чтобы очучения у солдата были одинаковы, да и для перезаряжания это важно, особенно пистолета)
2. Поскольку пули нет, ее массу для сохранения отдачи придется компенсировать массой газов
3. Значит, заряд в патроне надо увеличить
4. Значит, нагрев ствола возрастет.