15.某物理探究小組設(shè)計了一款火警報警裝置,原理圖如圖所示。汽缸通過細(xì)線懸掛在天花板下,質(zhì)量m=300g、橫截面積S=15cm
2的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在導(dǎo)熱汽缸內(nèi)。起初環(huán)境的熱力學(xué)溫度T
1=294K時,活塞距汽缸底部的高度h=15cm,當(dāng)環(huán)境溫度上升,活塞緩慢下移Δh=5cm時,活塞表面(涂有導(dǎo)電物質(zhì))恰與a,b兩觸點接觸,蜂器發(fā)出報警聲,不計活塞與汽缸之間的摩擦,外界大氣壓強(qiáng)p
0=1.0×10
5Pa,取重力加速度大小g=10m/s
2。
(1)求缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p
1;
(2)求蜂鳴器剛報警時密封氣體的熱力學(xué)溫度T
2;
(3)若蜂鳴器剛報警時氣體的內(nèi)能增加了10J,求此過程中密封氣體吸收的熱量Q。