为摆脱水源条件的限制,宋朝时人们就发明了一种能汲取地下水的装置——压水井。在汕头华侨公园的儿童玩水区,安放着如甲图所示的压水井让孩子们体验。压水井结构如图乙所示,取水时先按下手柄同时带动皮碗向上运动,此时上单向阀门关闭。皮碗向上运动到某个位置时,下单向阀门被顶开,水流进入腔体内。设某次下压手柄前,腔体只有空气,空气的体积和压强分别为
和
。现研究缓慢下压手柄,直至下单向阀门刚被顶开的过程。已知大气压强为
, 水的密度为
, 下单向阀门质量为m,横截面积为S,下单向阀门到水面距离为
, 重力加速度为g。
(1)简要说明缓慢下压手柄过程,腔内气体是吸热还是放热;
(2)求下单向阀门刚被顶开时,腔体内气体的体积。