15.某溫度報警裝置,其原理如圖所示。在豎直放置的導(dǎo)熱性能良好的圓柱形容器內(nèi),用面積S=20cm
2、質(zhì)量m=0.5kg的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體,活塞能無摩擦上下滑動。整個裝置放在水平地面上,開始時環(huán)境溫度為T
0=300K,活塞與容器底部的距離l
0=15cm,在活塞上方d=1cm處有一壓力傳感器制成的固定卡口,當(dāng)傳感器受到壓力達(dá)到5N時,就會觸發(fā)報警裝置。已知大氣壓強(qiáng)為1.0×10
5Pa,重力加速度g取10m/s
2。
(1)求觸發(fā)報警裝置的環(huán)境溫度(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字);
(2)環(huán)境溫度升高到剛觸發(fā)報警裝置的過程中,氣體吸收了3J的熱量,求此過程氣體的內(nèi)能改變量。