两端开口的U形管内径均匀，现在向两侧注入水银，将一定质量的理想气体封闭在管中的水平部分，气体及水银柱长度如图所示（单位均为cm），大气压强为76cmHg，此时气柱温度为15℃.当气柱温度缓慢地升至327℃时，左、右两管水银上端面高度差为（设左、右两管足够长，水银不会溢出）（ ）A. 零B. 2cmC. 6cmD. 10cm
问题描述：
两端开口的U形管内径均匀，现在向两侧注入水银，将一定质量的理想气体封闭在管中的水平部分，气体及水银柱长度如图所示（单位均为cm），大气压强为76cmHg，此时气柱温度为15℃.当气柱温度缓慢地升至327℃时，左、右两管水银上端面高度差为（设左、右两管足够长，水银不会溢出）（ ）
A. 零
B. 2cm
C. 6cm
D. 10cm
答
设当气柱温度缓慢地升至t℃时，左侧水银恰好全部进入竖直管中．
对于封闭气体，p1=（76+20）cmHg=96cmHg，L1=10cm，T1=15+273=288K
p2=（76+20+4）cmHg=100cmHg，L2=18cm，T2=t+273K
根据气态方程
=
p1L1S T1
p2L2S T2
解得，T2=540K，t=267℃＜327℃，继续升温，封闭气体将发生等压变化，设气柱温度缓慢地升至327℃时，气柱的长度为L3，T3=327+273=600K
则
=T2 T3
L2 L3
解得，L3=20cm
所以左、右两管水银上端面高度差为h=20cm-10cm-2×4cm=2cm
故选B
答案解析：先根据气态方程求出当左侧水银恰好全部进入竖直管时的温度，再升温，封闭气体发生等压变化，由盖•吕萨克定律求得温度缓慢地升至327℃时封闭气体的长度，即可求得水银面的高度差．
考试点：理想气体的状态方程．
知识点：本题关键要注意判断气柱的变化过程，找到中间状态，再利用理想气体状态方程进行解决．