気体に熱量を与えたときの内部エネエルギーの増分や、外部に対して行った仕事を求める問題です。

まずは図を描いてみましょう。気体に熱量30[J]を与えたところ、外部に20[J]の仕事をしました。

熱力学第一法則Q_in=ΔU+W_out において、Q_in=30[J]、W_out=20[J]です。この2つの値を代入すれば、内部エネルギーの増分ΔUも求めることができますね。

吸収熱は30[J]で、仕事を求める問題です。内部エネルギーの増分はどのようになるでしょうか？

内部エネルギーは温度に比例 するので、温度が一定ということは内部エネルギーも一定ですね。つまり、ΔU=0[J]です。 熱力学第一法則Q_in=ΔU+W_out において、Q_in=30[J]、ΔU=0[J]を代入すれば、外部にした仕事W_outの値が求まります。