（22-23高二下·江苏南京·期末）如图所示，一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置，内有活塞，活塞横截面积
，质量
，活塞与汽缸之间无摩擦。汽缸内密封有一定质量的理想气体，气体温度
，气柱长度
，汽缸内距缸底
处有固定的卡环（卡环大小忽略不计）。已知大气压为
，
。现缓慢降温使得活塞恰好与卡环接触。
（1）求此时缸内气体温度T2；
（2）若该降温过程气体内能变化量
，求缸内气体放出热量Q。
【答案】（1）
；（2）32J
【详解】（1）缓慢降温使得活塞恰好与卡环接触，此过程缸内气体经历等压变化，则有
解得
（2）活塞处于平衡状态，根据平衡条件，有
外界对气体做功为
根据热力学第一定律可得
解得Q=32J
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