接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计)，两边水银柱高度差为76 cm，右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通(外界大气压等于76 cmHg)．求：

图1

(1)将阀门K打开后，A室的体积变成多少？

(2)打开阀门K后将容器内的气体从300 K分别加热到400 K和540 K时，U形管内两边水银面的高度差各为多少？

答案　(1)V0　(2)0　15.2 cm

解析　(1)初始时，pA0＝p0＋h＝152 cmHg，VA0＝

打开阀门后，A室气体做等温变化，pA＝76 cmHg，体积为VA，由玻意耳定律得

pA0VA0＝pAVA

VA＝＝V0.

(2)假设打开阀门后，气体从T0＝300 K升高到T时，活塞C恰好到达容器最右端，气体体积变为V0，压强仍为p0，即等压变化过程．

根据盖-吕萨克定律＝得

T＝T0＝450 K

因为T1＝400 K<450 K，所以pA1＝p0，水银柱的高度差为零．

从T＝450 K升高到T2＝540 K为等容变化过程．根据查理定律＝，得pA2＝91.2 cmHg.

T2＝540 K时，p0＋h′Hg＝91.2 cmHg，

故水银面高度差h′＝15.2 cm.

例2　如图2所示，足够长的圆柱形汽缸竖直放置，其横截面积为1×10－3 m2，汽缸内有质量m＝2 kg的活塞，活塞与汽缸壁密封良好，不计摩擦．开始时活塞被销子K销于如图位置，离缸底12 cm，此时汽缸内密闭气体的压强为1.5×105 Pa，温度为300 K．外界大气压为1.0×105 Pa，g＝10 m/s2.