内壁光滑上小下大的圆柱形薄壁气缸竖直放置，上下气缸的横截面积分别为S₁=40cm²、S₂=80cm² ， 上下气缸的高度分别为h=80cm、H=100cm．质量为m=8kg的薄活塞将0.5mol氢气(H₂的摩尔质量为2g/mol)封闭在气缸内，活塞静止在管口，如图所示．已知氢气的定容比热容C_v为10.21kJ/(kgK)，外界大气压强p₀=1.0×10⁵Pa，g取10m/s² ． 定容比热容C_v是指单位质量的气体在容积不变的条件下，温度升高或降低1K所吸收或放出的热量．保持缸内气体温度为35℃不变，用竖直外力缓慢向下推活塞，当活塞恰推至上气缸底部时，外力大小为F．求：