案例1

    如图所示：容器A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定。 A、B的底部有带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热。原先，A中的水面比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．大气压力对水做功，水的内能增加

    B．水克服大气压力做功，水的内能减少

    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

分析与解答：

本题主要考察能量转化与守恒定律和大气压力做功。拉开阀门，使A中的水逐渐向B中流动，连通器中水的重心降低，重力势能减小了，转化为水的动能和水的内能，最后全部转化为水的内能，所以，水的内能增加。

A、B液面大气压强相等，若A中水的体积减少ΔV，B中一定增加ΔV，所以大气压力所做的总功W=p₀·ΔV－p₀·ΔV=0。

故本题答案为D。

小结：

本题主要研究机械能与内能相互转化的关系，迷惑性较大。连通器中的水从左流向右，重心降低，不易察觉（因左边重心降低，右边升高，最后向平，总的趋势是降低），再加上大气压力做功的干扰，很难找到相互关系。机械能向内能转化一定要通过力做功才能实现，水流动过程中，会受到容器壁的摩擦力作用（水内部也会相互摩擦），水克服这些摩擦力做功，把机械能转化为内能。

案例2

    关于物体的内能的变化，下列说法正确的是：

    A．相同质量的两种物体升高相同的温度，内能增量一定相同

    B．一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定减少

    C．一定量的气体体积增大，但即不吸热也不放热，内能一定减少

    D．一定量气体吸收热量而保持体积不变，内能一定减少

分析与解答：

升高相同的温度，分子的平均动能增量相同，而物体的内能是物体内所有分子的动能和势能的总和。分子的平均动能增量相同，分子数不同，分子的势能也不一定相同，所以内能增量不一定相同，故A选项错。

0℃的水变成0℃的冰要放出热量，根据热力学第一定律可得，其内能必减少，故B选项正确。

一定质量气体体积增大，气体对外做功，又因Q=0，所以由热力学第一定律可得，其内能比减少，故C选项正确。

对一定量气体吸收热量，体积不变，即不对外做功，外界也不对气体做功，内能一定增加，故D选项错。

本题正确答案为B、C。

小结：

    要学会用热力学第一定律来判断和分析问题，要注意Q、W的符号，吸热时Q为正，放热时Q为负，物体对外做功时W为负，外界对物体做功W为正。同时也要知道气体体积不变时，气体不对外做功，外界也不对气体做功。