题目内容
某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中,在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了.而手表没有受到任何撞击,该手表出厂时给出的参数为:27℃时表内气体压强为1.0
Pa(常温下的大气压强值),当内外压强差超过6.0×104Pa时表盘玻璃将爆裂。当时登山运动员携带的温度计的读数是 一21℃,表内气体体积的变化可忽略不计.
(1)通过计算判断手表的表盘是向外爆裂还是向内爆裂的?
(2)当时外界的大气压强为多少?
见解析
解析:
(1)以表内气体为研究对象,初状态的压强为
,温度为
T1=273+27=300K,设末状态的压强为p2,温度为T2=273—21=252K,根据气体状态方程,有
(1分)
解得
(1分)
如果手表的表盘玻璃是向内爆裂的,则外界的大气压强至少为
,大于山脚下的大气压强(即常温下大气压强),这显然是不可能的,所以可判断手表的表盘玻璃是向外爆裂的。(1分)
(2)当时外界的大气压强为:
(1分)
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