容器 A 、 B 的底部用一带有阀门的细管相连，阀门关闭时 A 中水面较高打开阀门使水较慢流动，最终 A 、 B 中的水面相平，则在此过程中，大气压力对水所做的功 W _______0 ，水的内能的增加量 _______0 （选填 “>” 、 “=” 、 “<” ） .

答案

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【详解】 [1] 打开阀门后，据连通器原理，最后 A 、 B 两管中的水面将相平，即 A 中水面下降， B 中水面上升，设 A 管截面积为 S ₁ ，水面下降距离为 h ₁ ， B 管截面积为 S ₂ ，水面上升距离为 h ₂ ，由于水的总体积保持不变，则有

A 管中大气压力对水做的功：

B 管中大气压力对水做的功：

大气压力对水做的总功：

因为

所以

即大气压力对水不做功；

[2] 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，即