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气压式红酒开瓶器是利用压缩空气原理使瓶内的压强发生变化,从而轻松打开瓶盖的一种工具。某种红酒瓶内的气体体积为 , 压强为。如图所示,拉压一次与红酒塞相连的活塞式开瓶器,可以把体积为压强为的空气打进红酒瓶中,设打气过程在室温下(热力学温度),红酒瓶与环境之间导热良好且气体温度不变,瓶塞与瓶壁间的摩擦力很大。已知活塞的质量为m,横截面积为S,大气压强为 , 当红酒瓶内的气体压强为时活塞弹出,求:

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