问题
选择题
如图所示:甲、乙两容器用一细管相连,细管中间有一开关K,先把K关上,在两容器中装入不同质量的水,甲中水面比乙中水面高,然后将甲上口密封,打开开关K后,下列判断中正确的是( )
A.甲中的水不往乙流,水面高度都保持不变
B.甲中的水往乙中流一些,但甲中的水面一定比乙中的高
C.甲中的水往乙中流一些直到乙的水面比甲高
D.甲中的水往乙中流一些,直到甲、乙水面相平为止
答案
开关K打开前,甲中水面比乙中水面高,根据p=ρgh可知,甲中水产生的压强大于乙,则打开K之后,甲中的水将向乙中流动;
但由于甲的上口密封,水面下降后,水面上方密封的气体随着体积的增大产生的压强将减小,即小于大气压p0;
当甲、乙两容器中的水不流动时,开关处左右两边的压强相等,即p甲=p乙,因为p甲=p空+ρ水gh甲,p乙=p0+ρ水gh乙,所以p空+ρ水gh甲=p0+ρ水gh乙,
因为p空<p0,则ρ水gh甲>ρ水gh乙,可得h甲>h乙.
说明甲中的水能往乙中流一些,但最终甲的水面一定比乙高.
故选B.