如下图所示，气缸内充有空气，活塞截面积为A=100cm²，活塞距底面高度为H=10cm，活塞及其上负载的总质量为m₁=195kg，当地大气压力pb=102kPa，环境温度t₀=27℃，气缸内气体此时恰好与外界处于热力平衡。若将活塞上的负载取去100kg，活塞将突然上升，最后重新达到热力平衡。假设活塞与气缸壁无摩擦，气体可通 过缸壁与外界充分换热，已知理想气 体的热力学能仅取决于温度，求活塞上升的距离及气体与外界交换的热量。