Question

如图10－3－2所示容器，A、B中各有一个可自由移动的活塞，活塞下面是水上面是大气、大气压恒定，A、B间带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热，开始时A的水面比B高，开启K，A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡，在这个过程中（）

A．大气压力对水作功，水的内能增加
B．水克服大气压力作功，水的内能减少
C．大气压力对水不作功，水的内能不变
D．大气压力对水不作功，水的内能增加

Answer 1

D

打开阀门K，平衡后两容器中水面相平，相当于将图10－3－3中画斜线部分的水从A容器移到B容器．水的重心下降，重力势能减少，重力对水做正功．大气压对A容器中的水做正功，对B容器中的水做负功，大气压的功W＝Fh=P0sh=P0V，因为A中水减少的体积等于B中水增加的体积，所以大气压对水做的总功为零．由于容器绝热，水和外界没有热交换，而重力对水做正功，由热力学第一定律可知，ΔU＝W＋Q＝W>0，水的内能增加，故选项D正确．