一足够高的直立气缸上端开口，用一个厚度不计的光滑活塞封闭了一段高为80 cm的气柱，气缸侧壁通过一个小
（1）设L有足够长，F达最大值时活塞仍在气缸内，设此时气柱长L 2 ，气体压强p 2 活塞受力平衡 p 2 =p 0 - F S =0.5×10 5 Pa根据气态方程（T 1 =T 2 ），有 p 1 SL 0 =p 2 SL 2 解得L 2 =0.8m∴L 2 ＜L 所以不能将活塞拉出 （2）保持F最大值不变，温度升高活塞刚到缸口时，已知：L 3 =1m p 3 =p 2 根据理想气体状态方程，有 p 3 L 3 S T 3 = p 1 L 0 S T 1 解得T 3 = p 3 L 3 T 1 P 1 L 0 = 0.5×105×1×300 1×105×0.4 K=375 K t 3 =375-273=102℃答：（1）温度保持不变，不能将活塞从气缸中拉出；（2）保持拉力的最大值不变，气缸中气体温度至少为102摄氏度时，才能将活塞从气缸中拉出．
（1）由P 0 + G 活 S =P 0 +ρgh 1 ，得G 活 =ρgh 1 S=ρ=13.6×10 3 ×10×0.05×0.01N=68N（2）因为活塞的位置保持不变，U形管内的气体体积忽略不计，所以气缸内气体近似做等容变化，则有 P 0 +ρg h 1 T 1 = P 0 +ρg h 2 T 2 解得，h 2 =0.134m（3）当U形管内的水银面变为一样高时，则知U形管内的两臂均与大气相通，此前气体做等压变化，根据盖?吕萨克定律得 V 1 T 1 = V 2 T 3 代入得 80 273+37 = 70 273+ t 3 解得，t 3 =-1.75℃答：（1）活塞的重力是68N．（2）当气体的温度升高到37℃时，U形管内水银的高度差为0.134m．（3）当气体的温度至少降为-1.75℃时，U形管内的水银面变为一样高．
| 解：（1）因为活塞的位置保持不变，所以气缸内的气体近似做等容变化 由 可得 ＝ （2）气体温度下降时，气体的体积会减小，当活塞向下移动到开口下方时，U形管的两臂均与大气相通，两侧液面变为一样高，在此前气体做等压变化 由 可得 |
