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(2024高二下·淮安期末)
如图所示,内部高为H、底面积为S的绝热气缸静止在水平地面上,气缸内部有加热装置,用轻质绝热活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与劲度系数为k的轻质弹簧相连,轻质弹簧上端固定,气缸顶部开口但有卡扣,以保证活塞不会脱离气缸。缸内气体初始温度为: 此时活塞到气缸底部的距离为0.5H,弹簧伸长量为0.25H。现缓慢加热气体,活塞缓慢到达气缸顶部。已知大气压强恒为p0 , 重力加速度为g,忽略活塞的厚度,不计一切摩擦。
(1)求温度为T1时,封闭气体的压强p1;
(2)求活塞刚好到达气缸顶部时,封闭气体的温度
(3)设整个加热过程中封闭气体吸收的热量为Q,求该气体内能的变化量△U。