Để giải bài toán này, chúng ta cần sử dụng các định luật cơ bản của nhiệt động lực học và cơ học. Dưới đây là các bước giải chi tiết:

1. **Thể tích của khối khí sau khi bị nung nóng:**
- Ban đầu, thể tích của khối khí là V1=2,4×10−3m3V1=2,4×10−3m3.
- Khi pittong dịch chuyển ra ngoài một đoạn 0,1 m, thể tích tăng thêm:
ΔV=A×Δx=4×10−3m2×0,1m=4×10−4m3ΔV=A×Δx=4×10−3m2×0,1m=4×10−4m3
- Thể tích cuối cùng:
V2=V1+ΔV=2,4×10−3m3+4×10−4m3=2,8×10−3m3V2=V1+ΔV=2,4×10−3m3+4×10−4m3=2,8×10−3m3

2. **Áp suất của khí trong xilanh sau khi bị nung nóng:**
- Áp suất khí quyển là P=105N/m2P=105N/m2.
- Khi pittong dịch chuyển, áp suất trong xilanh vẫn bằng áp suất khí quyển:
P2=105N/m2P2=105N/m2

3. **Nhiệt độ cuối cùng của khí:**
- Sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng:
P1V1T1=P2V2T2P1V1T1=P2V2T2
- Ban đầu:
P1=105N/m2,V1=2,4×10−3m3,T1=300KP1=105N/m2,V1=2,4×10−3m3,T1=300K
- Cuối cùng:
P2=105N/m2,V2=2,8×10−3m3P2=105N/m2,V2=2,8×10−3m3
- Tính nhiệt độ cuối cùng T2T2:
T2=P2V2T1P1V1=105×2,8×10−3×300105×2,4×10−3=350KT2=P2V2T1P1V1=105×2,8×10−3×300105×2,4×10−3=350K

4. **Nhiệt lượng mà khối khí nhận được:**
- Sử dụng công thức nhiệt lượng:
Q=nCvΔTQ=nCvΔT
- Với khí lý tưởng đơn nguyên tử, Cv=32RCv=32R.
- Số mol khí nn được tính từ phương trình trạng thái ban đầu:
n=P1V1RT1=105×2,4×10−38,31×300≈0,096moln=P1V1RT1=105×2,4×10−38,31×300≈0,096mol
- Tính nhiệt lượng QQ:
Q=0,096×32×8,31×(350−300)≈60,1JQ=0,096×32×8,31×(350−300)≈60,1J
 

Để giải bài toán này, chúng ta cần sử dụng các định luật cơ bản của nhiệt động lực học và cơ học. Dưới đây là các bước giải chi tiết:

1. **Thể tích của khối khí sau khi bị nung nóng:**
- Ban đầu, thể tích của khối khí là \(V_1 = 2,4 \times 10^{-3} \, m^3\).
- Khi pittong dịch chuyển ra ngoài một đoạn 0,1 m, thể tích tăng thêm:
\[
\Delta V = A \times \Delta x = 4 \times 10^{-3} \, m^2 \times 0,1 \, m = 4 \times 10^{-4} \, m^3
\]
- Thể tích cuối cùng:
\[
V_2 = V_1 + \Delta V = 2,4 \times 10^{-3} \, m^3 + 4 \times 10^{-4} \, m^3 = 2,8 \times 10^{-3} \, m^3
\]

2. **Áp suất của khí trong xilanh sau khi bị nung nóng:**
- Áp suất khí quyển là \(P = 10^5 \, N/m^2\).
- Khi pittong dịch chuyển, áp suất trong xilanh vẫn bằng áp suất khí quyển:
\[
P_2 = 10^5 \, N/m^2
\]

3. **Nhiệt độ cuối cùng của khí:**
- Sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng:
\[
\frac{P_1 V_1}{T_1} = \frac{P_2 V_2}{T_2}
\]
- Ban đầu:
\[
P_1 = 10^5 \, N/m^2, \, V_1 = 2,4 \times 10^{-3} \, m^3, \, T_1 = 300 \, K
\]
- Cuối cùng:
\[
P_2 = 10^5 \, N/m^2, \, V_2 = 2,8 \times 10^{-3} \, m^3
\]
- Tính nhiệt độ cuối cùng \(T_2\):
\[
T_2 = \frac{P_2 V_2 T_1}{P_1 V_1} = \frac{10^5 \times 2,8 \times 10^{-3} \times 300}{10^5 \times 2,4 \times 10^{-3}} = 350 \, K
\]

4. **Nhiệt lượng mà khối khí nhận được:**
- Sử dụng công thức nhiệt lượng:
\[
Q = n C_v \Delta T
\]
- Với khí lý tưởng đơn nguyên tử, \(C_v = \frac{3}{2} R\).
- Số mol khí \(n\) được tính từ phương trình trạng thái ban đầu:
\[
n = \frac{P_1 V_1}{R T_1} = \frac{10^5 \times 2,4 \times 10^{-3}}{8,31 \times 300} \approx 0,096 \, mol
\]
- Tính nhiệt lượng \(Q\):
\[
Q = 0,096 \times \frac{3}{2} \times 8,31 \times (350 - 300) \approx 60,1 \, J
\]