10. 如图,封有一定质量理想气体的圆柱形汽缸竖直放置,汽缸的高度
H=30cm,缸体内底面积
S=200cm
2,缸体质量
M=10kg。弹簧下端固定在水平桌面上,上端连接活塞,当缸内量气体温度
T0=280K时,缸内气体高
h=20cm。现缓慢加热气体,使活塞最终恰好静止在缸口(未漏气),此过程中缸内气体吸收热量为
Q=450J。已知大气压恒为
p0=1×10
5Pa,重力加速度
g=10m/s
2,不计活塞质量、厚度及活塞与缸壁的摩擦,且汽缸底部及活塞表面始终保持水平。求:
(i)活塞最终静止在缸口时,缸内气体的温度;
(ii)加热过程中,缸内气体内能的增加量。