Question

【題目】某登山運動員在一次攀登珠穆朗瑪峰的過程中，在接近山頂時他裸露在手腕上的防水手表的表盤玻璃突然爆裂了．而手表沒有受到任何撞擊，該手表出廠時給出的參數(shù)為：27℃時表內(nèi)氣體壓強為(常溫下的大氣壓強值)，當內(nèi)外壓強差超過6.0×104Pa時表盤玻璃將爆裂．當時登山運動員攜帶的溫度計的讀數(shù)是 -21℃，表內(nèi)氣體體積的變化可忽略不計．

①通過計算判斷手表的表盤是向外爆裂還是向內(nèi)爆裂的?

②當時外界的大氣壓強為多少?

Answer 1

【答案】（1）向外爆裂（2）2.4×104Pa

【解析】試題分析：對于表內(nèi)的氣體，做的是等容變化，找出氣體的壓強，溫度，根據(jù)玻意耳定律計算可以得到內(nèi)部的氣體的壓強，與外部的壓強對比，可以的出結(jié)論．

（1）以表內(nèi)氣體為研究對象，初狀態(tài)的壓強為，溫度為，

設(shè)末狀態(tài)的壓強為，溫度為，

根據(jù)氣體狀態(tài)方程，有

解得

如果手表的表盤玻璃是向內(nèi)爆裂的，則外界的大氣壓強至少為，大于山腳下的大氣壓強（即常溫下大氣壓強），這顯然是不可能的，所以可判斷手表的表盤玻璃是向外爆裂的．

（2）當時外界的大氣壓強為