Question

如图所示，容器、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，大气压强恒定。、的底部由带有阀门的管道相连，整个装置与外界绝热。起初，中水面比中的高，打开阀门，使中的水逐渐流向中，最后达到平衡。在这个过程中，下列说法正确的是（    ）

A.大气压力对水做功，水的内能减小

B.水克服大气压力做功，水的内能减小

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

Answer

D

【解析】

AB．平衡前，容器中的活塞向下移动，设中活塞横截面积为，移动距离为，大气压力推动中活塞向下移动时对水做的功

平衡前，容器中的活塞向上移动，设中活塞横截面积为，移动距离为，大气压力通过活塞对水做负功

由于水的总体积不变，则有

即容器中大气压力对水做的功与容器中水克服大气压力做的功相等。在整个过程中，大气压力对水做的功是上述两个功（正功、负功）的代数和，即

选项AB错误。

CD．大气压力对水不做功，同时整个装置与外界绝热，没有热交换。但是水从容器流向容器的过程中，水的重心下降，水的重力做正功，水的重力势能减小，根据能量守恒定律，减少的水的势能转化为水的内能，水的内能增加，选项C错误，D正确。

故选D。