1.(2020·河南郑州一中模拟)如图1所示，一质量为2m的汽缸，用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体，当汽缸开口向上且通过活塞悬挂静止时，空气柱长度为L1(如图甲所示)．现将汽缸旋转180°悬挂缸底静止(如图乙所示)，已知大气压强为p0，活塞的横截面积为S，汽缸与活塞之间不漏气且无摩擦，整个过程封闭气体温度不变，重力加速度为g.求：
图1
(1)图乙中空气柱的长度；
(2)从图甲到图乙，气体吸热还是放热，并说明理由．
答案 (1)L1 (2)放热，理由见解析
解析 (1)对汽缸内气体，处于甲状态时，压强p1＝p0－.
处于乙状态时，气体的压强为p2＝p0－.
根据玻意耳定律可得p1L1S＝p2L2S
解得L2＝L1
(2)气体从状态甲变化到状态乙，气体温度相同，内能相同，由于体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，气体要放出热量．
