Для решения задачи воспользуемся законом Гей-Люссака:
(\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2})

Где (P_1) и (T_1) - первоначальное давление и температура газа соответственно, а (P_2) и (T_2) - измененное давление и температура газа.

Учитывая, что температура увеличивается в 4 раза, получаем:
(\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{4T_1})

Теперь учтем, что при установленном весе груза поршень остается неподвижным, что значит, что сила, действующая на поршень со стороны газа, равна силе, действующей со стороны груза:
(P_1S = mg)

Где (P_1) - первоначальное давление газа, (S) - площадь поршня, (m) - масса груза, (g) - ускорение свободного падения.

Подставляем значения в формулу:
(P_1 \cdot 21\, см^2 = 15\, кг \cdot 9,8\,м/c^2)

(P_1 \cdot 0,0021\,м^2 = 147\,Н)

(P_1 = \frac{147}{0,0021} = 70000\,Па = 70\,кПа)

Итак, первоначальное давление газа составляет 70 кПа.