某同学用导热性能好的注射器进行气体实验时，先用涂有润滑油柱塞密封一段空气柱（注射口用橡胶套堵住），注射器水平放置时，里面空气柱长度为10cm。然后将注射器竖直固定（如图所示），在柱塞上端左右两侧各挂一个100g的钩码后释放活塞，柱塞缓慢下移后最后静止。一段时间后，再将注射器竖直放入热水中，稳定后柱塞刚好回到最初的位置。已知柱塞的横截面积为2.4×10
-4m，柱塞的质量为40g，外界的大气压强为1.0×10
5Pa，外界气温为27℃，整个过程中，注射器内空气的内能增加了0.42J。柱塞与注射器内壁间的摩擦不计。求：
