如圖所示,容器A、B各有一個(gè)可以自由移動(dòng)的輕活塞,活塞下面是水,上面是大氣,大氣壓恒定.A、B的底部由帶有閥門(mén)K的管道相連,整個(gè)裝置與外界絕熱,原先A中水面比B中的高.打開(kāi)閥門(mén),使A中的水逐漸向B中流,最后達(dá)到平衡,在這個(gè)過(guò)程中(    )

A.大氣壓力對(duì)水做功,水的內(nèi)能增加          B.水克服大氣壓力做功,水的內(nèi)能減少

C.大氣壓力對(duì)水不做功,水的內(nèi)能不變       D.大氣壓力對(duì)水不做功,水的內(nèi)能增加

解析:打開(kāi)閥門(mén)K后,A中的水逐漸向B中流動(dòng),達(dá)到平衡時(shí),兩邊水面達(dá)到相同的高度.設(shè)大氣壓為p,A中活塞的橫截面積為S1,活塞向下移動(dòng)的距離為h1,則對(duì)A來(lái)說(shuō),大氣壓力對(duì)水所做的正功W1=pS1h1=pV1.同時(shí)B中活塞上移,設(shè)其橫截面積為S2,上移距離為h2,對(duì)B來(lái)說(shuō),大氣壓力對(duì)水做的負(fù)功W2=-pS2h2=-pV2.因水的壓縮很小,V1=V2,所以大氣壓力對(duì)水做的總功W=W1+W2=p(V1-V2)=0,即大氣壓力對(duì)連通器中的水不做功.內(nèi)能變化是由做功和熱傳遞引起的,由題目知水與外界不發(fā)生熱傳遞,因此內(nèi)能的變化必然是由做功引起的.大氣壓力不做功,只有重力做功.在重力作用下,相當(dāng)于A中體積為V1的那部分水降到B中V2部分中去了.因V1=V2,所以m1=m2=m,顯然重力做正功WG=mg.這部分水重力勢(shì)能減少,由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律知,裝置中水減少了的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,所以水的內(nèi)能增加.故答案為D.

答案:D

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示的A、B是兩個(gè)管狀容器,除了管較粗的部分高低不同之外,其他條件相同.將此兩容器抽成真空,再同時(shí)分別插入兩個(gè)完全相同的水銀槽中,當(dāng)水銀柱停止運(yùn)動(dòng)時(shí)(設(shè)水銀與外界沒(méi)有熱交換),比較兩管中水銀的溫度,有(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)1920年科學(xué)家斯特恩測(cè)定氣體分子速率的裝置如圖所示,A、B為一雙層共軸圓筒形容器,外筒半徑為R內(nèi)筒半徑為r,可同時(shí)繞其幾何軸經(jīng)同一角速度ω高速旋轉(zhuǎn),其內(nèi)部抽成真空.沿幾何軸裝有一根鍍銀的鉑絲K,在鉑絲上通電使其加熱,銀分子(即原子)蒸發(fā)成氣體,其中一部分分子穿過(guò)A筒的狹縫a射出到達(dá)B筒的內(nèi)表面.由于分子由內(nèi)筒到達(dá)外筒需要一定時(shí)間.若容器不動(dòng),這些分子將到達(dá)外筒內(nèi)壁上的b點(diǎn),若容器轉(zhuǎn)動(dòng),從a穿過(guò)的這些分子仍將沿原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向到達(dá)外筒內(nèi)壁,但容器靜止時(shí)的b點(diǎn)已轉(zhuǎn)過(guò)弧長(zhǎng)s到達(dá)b’點(diǎn).(1)這個(gè)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了
 
規(guī)律來(lái)測(cè)定;
(2)測(cè)定該氣體分子的最大速度大小表達(dá)式為
 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:013

如圖所示.容器A、B中各有一個(gè)可自由移動(dòng)的輕活塞,活塞下面是水.大氣壓恒定,A、B底部由帶閥門(mén)K的管道相連,整個(gè)裝置與外界絕熱.原先A中的水面比B中的高.打開(kāi)閥門(mén),使A中的水逐漸向B中流,在這個(gè)過(guò)程中 [ ]

A.大氣壓力對(duì)水做功,水的內(nèi)能增加

B.水克服大氣壓力做功,水的內(nèi)能不變

C.大氣壓力對(duì)水不做功,水的內(nèi)能不變

D.大氣壓力對(duì)水不做功,水的內(nèi)能增加

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:物理教研室 題型:013

如圖所示.容器A、B中各有一個(gè)可自由移動(dòng)的輕活塞,活塞下面是水.大氣壓恒定,A、B底部由帶閥門(mén)K的管道相連,整個(gè)裝置與外界絕熱.原先A中的水面比B中的高.打開(kāi)閥門(mén),使A中的水逐漸向B中流,在這個(gè)過(guò)程中 [ ]

A.大氣壓力對(duì)水做功,水的內(nèi)能增加

B.水克服大氣壓力做功,水的內(nèi)能不變

C.大氣壓力對(duì)水不做功,水的內(nèi)能不變

D.大氣壓力對(duì)水不做功,水的內(nèi)能增加

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案