如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气组开口向上竖直放置。横截面积
s=0.02m²、质量与厚度均不计的活塞,可以在气缸内自由滑动,括塞与气缸底部之间封闭了一定质量的理想气体,开始时活塞与气缸底部之间的距离为
L=40cm。气体的初始温度为
T=600K,压强为
p=1.5×10
5Pa,已知环境温度
T0=300K,大气压强
p0= 1.0×10
5Pa.由于缸内气体缓慢散热,最终气体的温度达到与环境温度相同。(不计活塞与缸壁之间的摩擦) 求:

①活塞与气缸底部之间的最短距离;
②请写出气体状态变化的过程,并在
p-
V坐标系中画出气体状态变化过程的图线;
③在②间的过程中,外界对气体所做的功。