如图所示,内部的高度为
、横截面积为
的绝热柱形汽缸倒扣在水平地面上,边缘有空隙与外界相通,内部有厚度不计的绝热活塞封闭着一定量理想气体,活塞下面连接一根自然长度为
的轻质弹簧。初始状态时弹簧处于原长,内部气体热力学温度为
。已知汽缸与活塞的质量均为
, 轻质弹簧的劲度系数
, 外界大气压强恒为
, 其中
为重力加速度。现用缸内自带的发热装置(图中末画出)使内部气体缓慢升温。
(1)求当汽缸刚要离开地面时封闭气体的温度;
(2)若汽缸离地后,缸内气体温度每升高内能增加 , 求汽缸从离开地面到与活塞分离,加热装置产生的热量。