Ответ: Площадь поршня по первому закону термодинамики
$S=\dfrac{2Q-Mg(5H-2h)}{5p_0(H-h)}$
У этого задания официального ключа нет, поэтому ответ получен в разборе и с ключом не сверен. Перед тем как заучивать результат, пройдите выкладки — там видно, откуда взялось каждое число.
В вертикальном цилиндре с гладкими стенками, открытом сверху, под поршнем массой $M$ и конечной площадью основания находится одноатомный идеальный газ. В первоначальном состоянии поршень покоится на высоте $h$, опираясь на выступы на внутренней стороне стенок цилиндра. Давление газа $p_0$ равно внешнему атмосферному. Газу сообщили количество теплоты $Q$, и в результате медленного расширения газа нижняя сторона поршня оказалась на высоте $H$. Тепловыми потерями пренебречь. Чему равна площадь основания поршня $S$?
Где здесь ошибаются
Не учитывать работу газа на подъём поршня.
Считать давление газа равным только атмосферному после отрыва поршня.
Использовать формулу внутренней энергии для многоатомного газа вместо $\Delta U=\dfrac{3}{2}\Delta(pV)$.
Не учитывать начальный участок нагревания при неподвижном поршне в общем изменении внутренней энергии.