Question

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(pán)玻璃突然爆裂了，而手表沒(méi)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1.0×10⁵Pa(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(pán)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(pán)玻璃是向外爆裂還是向內(nèi)爆裂？
(2)當(dāng)時(shí)外界的大氣壓強(qiáng)為多少？

Answer 1

（1）向外爆裂    （2）2.4×10⁴Pa

試題分析：①以表內(nèi)氣體為研究對(duì)象，
初狀態(tài)：，
末狀態(tài)：壓強(qiáng)為，
根據(jù)查理定律，有 解得
如果手表的表盤(pán)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(pán)玻璃是向外爆裂的．②當(dāng)時(shí)外界的大氣壓強(qiáng)為：
點(diǎn)評(píng)：根據(jù)查理定律求出溫度為-21℃時(shí)表內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，再分析表盤(pán)是向外爆裂還是向內(nèi)爆裂的．根據(jù)表盤(pán)玻璃將爆裂時(shí)內(nèi)外壓強(qiáng)差求出當(dāng)時(shí)外界的大氣壓強(qiáng)．