20. 如图所示,竖直放置的足够长的密闭汽缸,缸内封存着一定质量的理想气体(气体质量可忽略不计),缸体质量
m1=10kg,活塞质量
m2=2kg,活塞横截面积
S=2×10
-3m
2,活塞上部由一根绳悬挂于天花板上;汽缸下部被一个劲度系数
k=1×10
3N/m的轻弹簧支住,弹簧刚好压缩0.02m,整个装置处于静止状态封闭在汽缸内的气柱长
L1=0.2m,若外界大气压
p0=1×10
5Pa,
g取10m/s
2,弹簧始终在其弹性限度内,求(结果保留2位有效数字):
(1)此时汽缸内气体的压强;
(2)若将绳剪断,待汽缸和活塞重新平衡后温度保持不变汽缸内的气柱长改变了多少?
(3)剪断绳后到汽缸和活塞重新平衡(温度保持不变),汽缸里的气体是吸热还是放热,请说明你的理由。