Question

【題目】容器A、B的底部用一帶有閥門的細管相連，閥門關閉時A中水面較高打開閥門使水較慢流動，最終A、B中的水面相平，則在此過程中，大氣壓力對水所做的功W_______0，水的內能的增加量_______0（選填“>”、“=”、“<”）.

Answer 1

【答案】= >

【解析】

[1]打開閥門后，據連通器原理，最后A、B兩管中的水面將相平，即A中水面下降，B中水面上升，設A管截面積為S1，水面下降距離為h1，B管截面積為S2，水面上升距離為h2，由于水的總體積保持不變，則有

A管中大氣壓力對水做的功：

B管中大氣壓力對水做的功：

大氣壓力對水做的總功：

因為

所以

即大氣壓力對水不做功；

[2]由于水的重心降低，重力勢能減小，由能量守恒定律知水的內能增加，即