Какую работу совершил воздух массой 200 г при его изобарном нагревании на 20 К? Какое количество теплоты ему при этом сообщили?

Воздух можно считать идеальным газом. При изобарном нагревании:

Работа газа

Можно воспользоваться удельной формой через $R_\text{уд}$ для воздуха:

Итак, $W \approx 1{,}15\,\text{кДж}$.

Количество теплоты при изобарном процессе

Для воздуха $c_p\approx 1000\!-\!1005\,\frac{\text{Дж}}{\text{кг·К}}$. Тогда

То есть $Q \approx 4{,}0\,\text{кДж}$.

(Проверка: $\Delta U=m c_v \Delta T \approx 0{,}2\cdot 718\cdot 20\approx 2{,}88\,\text{кДж}$, и $Q=\Delta U+W\approx 2{,}88+1{,}15\approx 4{,}03\,\text{кДж}$, что согласуется.)

Ответ: работа $\approx 1{,}15\,\text{кДж}$; сообщённое тепло $\approx 4{,}0\,\text{кДж}$.