如图所示,一个长方形气缸放置于水平地面上,左右侧壁光滑且绝热,底面面积为
S=20cm
2且导热良好,质量为
m=2kg且绝热的活塞下方封闭了一定量的理想气体,稳定时气柱长度为
h=20cm。现在在活塞上放一个物块(未画出),待系统再次稳定后,活塞下方的气柱长度变为
h′=10cm,已知大气压强始终为
p0=1×10
5Pa,重力加速度g=10m/s
2,一切摩擦阻力不计、气密性良好且外界环境温度保持不变。求:
(1)活塞上所放物块的质量
M;
(2)第一次稳定到第二次稳定过程中从底部发生热交换的情况。