大問３です。
大問３ 熱力学：状態方程式、定圧変化、真空への膨張と温度変化、ボイル・シャルルの法則
問１：ピストンで仕切られたシリンダーの上方空間は真空、下方空間には理想気体が封入されています。
（１）基本 理想気体が封入されている空間Aの圧力と温度を求める問題です。圧力はピストンに働く力のつり合いで求められます。温度は気体の状態方程式に、V＝SL（断面積×高さ）を代入して変形です。
問２：加熱によりピストンが上方に動き高さ２L（2倍）で静止します。
（２）基本 加熱後の気体の温度を最初の温度を使って表す問題です。定圧変化であることに気づけば、温度は体積に比例ということで、簡単に表せます。
（３）基本 気体の温度が変わらないことの理由説明問題です。よくある問題ですね。 気体がした仕事＝０ ＋ 熱の出入りなし → 熱力学第一法則より内部エネルギーに変化なし → 気体の温度変化なし
（４）基本 弁を開いた後の圧力を求める問題です。 温度変化なし → 状態方程式より圧力は体積に反比例 問３：弁を閉じてピストンが高さ２Lよりも上側に自由に動けるようにした状態で、空間Aの気体を加熱してピストンを上方に動かします。
（５）基本 ピストンが上方に動いた瞬間の圧力を求める問題です。 （１）（４）で求めた圧力を用いて、力のつり合いの式を立てて変形ですね。
（６）標準 ピストンが上方に動いた瞬間の温度を求める問題です。 ピストンが動き始めるまでの間は定積変化ということに気づけば、状態方程式から温度は圧力に比例ということで立式できます。その際、（２）（４）（５）で求めた温度と圧力を使うので、１つでも間違えていたらアウトです。（笑）
（７）基本 さらに加熱してピストンの高さが３Lで静止した時の空間Bの温度を求める問題です。 これは単純にボイル・シャルルに当てはめるだけですね。
（８）基本 空間Aにある気体の圧力を求める問題です。 （５）同様、ピストンに働く力のつり合いの式でOKですが、まったく同じ考え方の小問を２つも入れる意味があるのかなと思ったら、（９）でこれらを使うんですよね。（笑）
（９）基本 高さ３Lで静止している状態での空間Aの温度を求める問題です。 （５）（８）で求めた圧力を用いて、ボイル・シャルルですね。
（１０）標準 ピストンが上方に動き始めてから高さ３Lとなるまでの間における空間Aと空間Bにある気体の内部エネルギーの変化を求める問題です。 （２）（６）（７）（９）で求めたTを用いて、内部エネルギーの変化を求めます。総決算かと思ったら、まだ後ろに1問ありました。（笑）
（１１）標準 ヒーターで加えた熱量を求める問題です。 当然、（１０）で求めた内部エネルギーの変化を用いてエネルギー保存則なのですが、ピストンの位置エネルギーの増加量を忘れそうになりますね。
はい、2020年の物理の問題は以上ですが、100分で小問39問！なかなか大変です。
受験生は、セミナーやらリードαやらで練習するよりも、過去問で時間配分、小問ごとのつながりを意識して解く練習をした方がいいと思います。