Одноатомный идеальный газ в количестве 4 моль отдаёт количество теплоты Q. При этом температура газа повышается на 20 К. Работа, совершаемая газом в этом процессе, равна 1 кДж. Отданное количество теплоты равно…?

Как верно заметили в комментариях, вес тела в воде уменьшается на значение силы Архимеда. Её можно выразить как Fa = p(в)gV, то есть произведение плотности воды, коэфицциента g и объёма тела. Зная, что Fa = 5 - 3 = 2 Н, выразим объём:
V = 2 / (1000 * 10) = 2 * 10^-4 м^3.
Из значения силы тяжести определим массу шара:
F = mg => m = F/g.
m = 5 / 10 = 0,5 кг.
В то же время, зная объём шара и плотность железа, можно предположить, сколько бы весил наш шар, будучи чисто железным:
M = pV
M = 7870 * 2 * 10^-4 = 1,574 кг.
Значит объёмная доля железа в шаре будет равна отнощению масс: m/M, а воздуха (считаем его невесомым) - (M - m) / M.
И объём воздушной полости тогда: ((M - m) / M) * V. Подставляем числа:
((1,574 - 0,5) / 1,574 ) * 2 * 10^-4 = (1,074 / 1,574)* 2 * 10^-4 = 1,37 * 10^-4 м^3 (округлённо).
Спрашивайте, если что непонятно.

Проще всего вначале вычислить не работу силы  , действующей на газ со стороны внешнего тела (поршня), а работу, которую совершает сила  давления   газа, действуя на поршень с силой  . согласно третьему закону ньютона  . модуль силы, действующей со стороны газа на поршень, равен  , где  p   - давление газа, а  s   - площадь поверхности поршня. пусть газ расширяется изобарно и поршень смещается в направлении силы    на малое расстояние  . так как давление газа постоянно, то работа газа равна:     эту работу можно выразить через изменение объема газа. начальный его объем  v1=sh1, а конечныйv2=sh2. поэтому где    - изменение объема газа.     при расширении газ совершает положительную работу, так как направление силы и направление перемещения поршня .