如圖a所示，系留氣球是一種帶有纜繩約束的浮空器，通常由球體、系留纜繩和系留設施組成。在通訊、遙測、偵察、干擾和預警等領域有著廣泛的應用。圖b為某一“系留氣球”的簡化模型圖；主、副氣囊通過無漏氣、無摩擦的活塞分隔，主氣囊內封閉有一定質量的氦氣（可視為理想氣體），副氣囊與大氣連通。其中主氣囊截面積為2S，長度為L；副氣囊截面積為S。輕質彈簧左端固定、右端與輕質活塞連接。當氣球在地面達到平衡時，彈簧處于原長狀態，且自由端恰好在主副氣囊連接處。在氣球升空過程中，大氣壓強逐漸減小，彈簧被緩慢拉伸。當氣球上升至目標高度時，活塞向右移動的距離為

1

2

L

，此時活塞兩側氣體壓強差為地面大氣壓強的

1

5

。已知地面大氣壓強p₀、溫度T₀，彈簧始終處于彈性限度內，活塞厚度忽略不計。
（1）若氣球升空過程中氦氣溫度不變，求目標高度處的大氣壓強p。
（2）氣球在目標高度處駐留期間，設該處大氣壓強不變。氣球內外溫度達到平衡時，彈簧伸長量為

1

4

L

，求氣球駐留處的大氣溫度T。
（3）若理想氣體內能滿足U=αT，其中α為已知常量。則氣球從到達上述目標高度到內外溫度達到平衡過程中，判斷氣體是吸熱還是放熱？并求出熱量Q的大小。