Question

【題目】如圖所示，容器、各有一個可以自由移動的輕活塞，活塞下面是水，上面是大氣，大氣壓強恒定。、的底部由帶有閥門的管道相連，整個裝置與外界絕熱。起初，中水面比中的高，打開閥門，使中的水逐漸流向中，最后達到平衡。在這個過程中，下列說法正確的是（ ）

A.大氣壓力對水做功，水的內(nèi)能減小

B.水克服大氣壓力做功，水的內(nèi)能減小

C.大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能不變

D.大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能增加

Answer 1

【答案】D

【解析】

AB．平衡前，容器中的活塞向下移動，設中活塞橫截面積為，移動距離為，大氣壓力推動中活塞向下移動時對水做的功

平衡前，容器中的活塞向上移動，設中活塞橫截面積為，移動距離為，大氣壓力通過活塞對水做負功

由于水的總體積不變，則有

即容器中大氣壓力對水做的功與容器中水克服大氣壓力做的功相等。在整個過程中，大氣壓力對水做的功是上述兩個功（正功、負功）的代數(shù)和，即

選項AB錯誤。

CD．大氣壓力對水不做功，同時整個裝置與外界絕熱，沒有熱交換。但是水從容器流向容器的過程中，水的重心下降，水的重力做正功，水的重力勢能減小，根據(jù)能量守恒定律，減少的水的勢能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，水的內(nèi)能增加，選項C錯誤，D正確。

故選D。