Question

如图所示，容器A、B各有一个自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定，A、B的底部由带着

如图所示，容器A、B各有一个自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定，A、B的底部由带着阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热，开始时，A中的水面比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，大气压对水______（填“做功”或“不做功”）．水的内能______（填“增加”或“减小低”或“不变”）．

Answer 1

解答：解：打开阀门K后，据连通器原理，最后A、B两管中的水面将相平，如下图所示，即A中水面下降，B中水面上升；
设A管截面积为S₁，水面下降距离为h₁，B管截面积为S₂，水面上升距离为h₂，
由于水的总体积保持不变，则有S₁h₁=S₂h₂，
A管中大气压力对水做的功：W₁=p₀S₁h₁，
B管中大气压力对水做的功：W₂=-p₀S₂h₂，
大气压力对水做的总功：
W=W₁+W₂=p₀S₁h₁-p₀S₂h₂，
由于S₁h₁=S₂h₂，
所以W=0，即大气压力对水不做功；
由于水的重心降低，重力势能减小，由能量守恒定律知水的内能增加．
故答案为：不做功，增加．