如图所示，静止的升降机中竖直放置一绝热气缸，质量为m、横截面积为S的绝热活塞在气缸内封住一定质量的理想气体，气缸内有一体积可忽略的冰块，活塞可在气缸内无摩擦滑动且不漏气。开始时，缸内气柱长为 ， 温度与外界大气温度相同，外界大气的压强和温度分别为p₀、且始终不变，重力加速度为g。