由ΔU=W+Q,W>0,气体内能增加,温度上升.由=C可知,温度上升体积减小,压强必增大.
5.如图所示,在竖直放置的圆柱容器内,用活塞密封一部分气体,活塞质量为m,容器的横截面积为S,活塞与容器壁间无摩擦,平衡时容器内的密闭气体的压强为p,外界大气压恒为p0.当气体从外界吸收热量Q、活塞升高h后再次平衡(可认为气体压强恒为p不变).则在此过程中密闭气体增加的内能等于( )
A.Q B.Q-mgh
C.Q-mgh-p0Sh D.Q-mgh+p0Sh
解析:选C.气体前后两个状态用1和2表示,对应内能为U1和U2,当气体从状态1变化到状态2时,能流图如图所示.从能流图可以看出:ΔU=Q-W=Q-mgh-p0Sh.
6.如图,容器A、B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,大气压恒定.A、B的底部由带阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热.原先A中水面比B中的高,打开阀门,使A中的水逐渐向B中流动,最后达到平衡.在这个过程中( )
A.大气压对水不做功,水的内能减少
B.水克服大气压做功,水的内能减少
C.大气压对水不做功,水的内能不变
D.大气压对水不做功,水的内能增加
解析:选D.打开阀门K,使A中的水逐渐流向B中,最后水面持平,A中水面下降hA,B中水面上升hB,相当于A端SAhA体积的水移到B端,且SAhA=SBhB,这部分水的重心降低,重力对水做正功,重力势能减小了.大气压力做功情况是大气压对A容器中的水做正功,对B容器中的水做负功.所以,大气压力对水做的总功为p0SAhA-p0SBhB,由于SAhA=SBhB,所以大气压对水做的总功为零,又由于系统绝热,与外界没有热交换,只有水重力做功,重力势能转化为内能,故选项D正确.
二、多项选择题