如图所示,有一连通器,左右两管的横截面积均为S,内盛密度为ρ的液体,开始时两管内的液面高度差为h.若打开底部*的阀门K,液体开始流动,最终两液面相平.在这一过程中,液体
问题描述:
如图所示,有一连通器,左右两管的横截面积均为S,内盛密度为ρ的液体,开始时两管内的液面高度差为h.若打开底部*的阀门K,液体开始流动,最终两液面相平.在这一过程中,液体的重力势能变化了多少?是增加了还是减少了?如果是减少了,减少的重力势能到哪里去了?
答
打开阀门K,最终两液面相平,相当于右管内
的液体流到了左管中,h 2
它的重心下降了
,这部分液体的质量m=ρV=ρSh 2
=h 2
ρSh,1 2
由于液体重心下降,重力势能减少,重力势能的减少量:
△Ep=mgh′=
ρSh•g•1 2
=h 2
ρSgh2,减少的重力势能转化为内能;1 4
答:液体的重力势能变化了
ρSgh2,重力势能减少了,减少的重力势能转化为液体内能.1 4