Question

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1.0Pa(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 一21℃，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

見解析

解析:

（1）以表內(nèi)氣體為研究對象，初狀態(tài)的壓強為，溫度為

    T₁=273+27=300K，設末狀態(tài)的壓強為p₂，溫度為T₂=273—21=252K，根據(jù)氣體狀態(tài)方程，有

                                                                         （1分）

    解得                                                 （1分）

    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。（1分）

   （2）當時外界的大氣壓強為：   （1分）