一孤立系统由带有活塞的气缸组成,活塞将气缸分成两部分:一侧装有理想气体氦,气体常数Rg=2.077kJ/(kg·K),比热容cv=3.116kJ/(kg·K);另一侧为完全真空,内装有一弹簧,弹性系数k=900N/m,弹簧的自由长度为0.3m,弹性力F=kx(x表示伸长或压缩的长度)。初始位置如图4-23所示。初态为t1=40℃,V1=10-4m3,p1=0.14MPa,弹簧长度为0.25m。开始时活塞由销子固定,现拔去销子,则气体和弹簧达到新的力平衡。假定不计活塞质量,且活塞是绝热的,面积A=0.001m2。不计移动摩擦阻力,求力平衡时气体的压力和温度,状态变化前后气体的熵变,该过程是定熵过程吗?在T-s图上示意性地画出该过程。
【正确答案】: