Question

如圖所示容器，A、B中各有一個可自由移動的活塞，活塞下面是水上面是大氣、大氣壓恒定，A、B間帶有閥門K的管道相連，整個裝置與外界絕熱，開始時A的水面比B高，開啟K，A中的水逐漸向B中流，最后達(dá)到平衡，在這個過程中

1. A.
   大氣壓力對水作功，水的內(nèi)能增加
2. B.
   水克服大氣壓力作功，水的內(nèi)能減少
3. C.
   大氣壓力對水不作功，水的內(nèi)能不變
4. D.
   大氣壓力對水不作功，水的內(nèi)能增加

Answer 1

D
打開閥門K，平衡后兩容器中水面相平，相當(dāng)于將圖中畫斜線部分的水從A容器移到B容器．水的重心下降，重力勢能減少，重力對水做正功．大氣壓對A容器中的水做正功，對B容器中的水做負(fù)功，大氣壓的功W＝Fh=P0sh=P0V，因?yàn)锳中水減少的體積等于B中水增加的體積，所以大氣壓對水做的總功為零．由于容器絕熱，水和外界沒有熱交換，而重力對水做正功，由熱力學(xué)第一定律可知，ΔU＝W＋Q＝W>0，水的內(nèi)能增加，故選項(xiàng)D正確．