如图所示，高度为L、横截面积为S的圆柱形绝热气缸开口端向上竖直放置，其开口端有一个小卡环。气缸内有一质量为m且厚度不计的绝热活塞封闭了n=2mol的氦气，氦气可视为理想气体，其内能的表达式为U= ，式中R为已知常量，T为某状态下的热力学温度，不计活塞与气缸内壁之间的摩擦。开始时活塞距气缸底部的距离为 ，氦气的热力学温度为T₀ ， 已知外界大气压强为p₀ ， 重力加速度为g。现对氦气缓慢加热，求