Question

【題目】某登山運(yùn)動(dòng)員在一次攀登珠穆朗瑪峰的過(guò)程中，在接近山頂時(shí)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(shí)給出的參數(shù)為：27℃時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)為(常溫下的大氣壓強(qiáng)值)，當(dāng)內(nèi)外壓強(qiáng)差超過(guò)6.0×104Pa時(shí)表盤玻璃將爆裂．當(dāng)時(shí)登山運(yùn)動(dòng)員攜帶的溫度計(jì)的讀數(shù)是 -21℃，表內(nèi)氣體體積的變化可忽略不計(jì)．

①通過(guò)計(jì)算判斷手表的表盤是向外爆裂還是向內(nèi)爆裂的?

②當(dāng)時(shí)外界的大氣壓強(qiáng)為多少?

Answer 1

【答案】（1）向外爆裂（2）2.4×104Pa

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

（1）以表內(nèi)氣體為研究對(duì)象，初狀態(tài)的壓強(qiáng)為，溫度為，

設(shè)末狀態(tài)的壓強(qiáng)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(qiáng)至少為，大于山腳下的大氣壓強(qiáng)（即常溫下大氣壓強(qiáng)），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(dāng)時(shí)外界的大氣壓強(qiáng)為