如图所示，一导热良好的圆柱形汽缸固定放置在水平面上，缸内用面积S，质量m的活塞（厚度不计）封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。汽缸内壁的高度为h，活塞始终保持水平。当热力学温度为T₀时，气缸内气体高为。已知大气压强为p₀ ， 重力加速度为g，理想气体的内能跟热力学温度成正比，即U=kT，k为已知值。现缓慢升温至活塞刚要脱离汽缸，求：