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為：27℃時表內氣體壓強為1.0×10⁵Pa(常溫下的大氣壓強值)，當內外壓強差超過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是－21℃，表內氣體體積的變化可忽略不計。
(1)通過計算判斷手表的表盤玻璃是向外爆裂還是向內爆裂？
(2)當時外界的大氣壓強為多少？

Answer 1

（1）向外爆裂    （2）2.4×10⁴Pa

試題分析：①以表內氣體為研究對象，
初狀態：，
末狀態：壓強為，
根據查理定律，有 解得
如果手表的表盤玻璃是向內爆裂的，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：
點評：根據查理定律求出溫度為-21℃時表內氣體的壓強，再分析表盤是向外爆裂還是向內爆裂的．根據表盤玻璃將爆裂時內外壓強差求出當時外界的大氣壓強．