Первое устройство, вырабатывающее электричество для бакена за счёт энергии морских волн, было создано в 1964 году. Схема бакена показана на рисунке.

Воздух сначала засасывается при опускании поршня через клапан $K_{2}$, затем сжимается и впускается в рабочую полость через клапан $K_{1}$. Когда поверхность воды опускается, клапан $K_{1}$ закрыт, а клапан $K_{2}$ открыт. За один раз засасывается $V_{1}=0.233~м^{3}$ воздуха при давлении $p_{1}=1.0 \cdot 10^{5}~Па$ и температуpe $t_{1}=7^{\circ}~С$.
Когда поверхность воды начинает подниматься, клапан $K_{2}$ закрывается и воздух адиабатически сжимается поршнем до давления $p_{2}=6.0 \cdot 10^{5}~Па$. После этого открывается клапан $K_{1}$, и поршень продолжает двигаться вверх до тех пор, пока весь воздух не будет вытолкнут в рабочую полость. При этом воздух в рабочей полости приводит в движение турбину и генератор, вырабатывающий электричество. После открытия клапана $K_{1}$ давление воздуха над поршнем остаётся приблизительно неизменным.

Пренебрегая массой поршня и трением между поршнем и стенкой, определите, какую работу за один цикл совершает вода при подъёме поршня.

Воздух можно считать идеальным двухатомным газом, для которого $\gamma=C_{p} / C_{V}=7 / 5$. Универсальная газовая постоянная: $R=8.31~Дж/(моль \cdot К)$.