题目内容
如图所示,容器A、B各有一个可以自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定.A、B的底部由带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热，原先A中水面比B中的高.打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡，在这个过程中（ ）
A.大气压力对水做功，水的内能增加 B.水克服大气压力做功，水的内能减少
C.大气压力对水不做功，水的内能不变 D.大气压力对水不做功，水的内能增加
解析：打开阀门K后，A中的水逐渐向B中流动，达到平衡时，两边水面达到相同的高度.设大气压为p，A中活塞的横截面积为S1，活塞向下移动的距离为h1，则对A来说，大气压力对水所做的正功W1=pS1h1=pV1.同时B中活塞上移，设其横截面积为S2，上移距离为h2，对B来说，大气压力对水做的负功W2=-pS2h2=-pV2.因水的压缩很小，V1=V2，所以大气压力对水做的总功W=W1+W2=p（V1-V2）=0，即大气压力对连通器中的水不做功.内能变化是由做功和热传递引起的，由题目知水与外界不发生热传递，因此内能的变化必然是由做功引起的.大气压力不做功，只有重力做功.在重力作用下，相当于A中体积为V1的那部分水降到B中V2部分中去了.因V1=V2，所以m1=m2=m,显然重力做正功WG=mg
.这部分水重力势能减少，由能量转化和守恒定律知，装置中水减少了的重力势能全部转化为水的内能，所以水的内能增加.故答案为D.
答案：D
练习册系列答案
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