Question

某登山愛(ài)好者在攀登珠穆朗峰的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)他攜帶的手表表面玻璃發(fā)生了爆裂．這種手表是密封的，出廠時(shí)給出的參數(shù)為：27℃時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1×10⁵Pa；在內(nèi)外壓強(qiáng)差超過(guò)6×10⁴Pa時(shí)，手表表面玻璃可能爆裂．已知當(dāng)時(shí)手表處的氣溫為-13℃，則手表表面玻璃爆裂時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小為

 

Pa；已知外界大氣壓強(qiáng)隨高度變化而變化，高度每上升12m，大氣壓強(qiáng)降低133Pa，設(shè)海平面大氣壓為1×10⁵Pa，則登山運(yùn)動(dòng)員此時(shí)的海拔高度約為

 

m．

Answer 1

分析：根據(jù)氣體狀態(tài)方程

PV

T

=C和已知的變化量去求解未知量．
根據(jù)題意找出表外大氣壓強(qiáng)，再根據(jù)外界大氣壓強(qiáng)隨高度變化的規(guī)律求出海拔高度．

解答：解析：（1）手表內(nèi)封閉的氣體初始狀態(tài)參量為：p₀=1×10⁵ Pa  T₀=（273+27）K=300 K 末狀態(tài)參量T₁=（273-13）K=260 K，根據(jù)查理定律

p0

T0

=

p1

T1

，
可得p₁=

T1

T0

p₀=

260

300

×10⁵ Pa=8.7×10⁴ Pa
（2）手表表面玻璃爆裂時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p₁=8.7×10⁴ Pa，
依題意，則表外大氣壓強(qiáng)p′=p₁-6×10⁴ Pa=2.7×10⁴ Pa
因?yàn)楹Ｆ矫娲髿鈮簽?×10⁵ Pa，則由于海拔升高引起的大氣壓強(qiáng)的變化△p=1×10⁵ Pa-2.7×10⁴ Pa=7.3×10⁴ Pa
則海拔高度H=

△p

133 pa

×12 m=

7.3×104

133

×12 m=6586 m．
故答案為：8.7×10⁴，6586．

點(diǎn)評(píng)：要注意研究過(guò)程中氣體的狀態(tài)參量哪些量不變，哪些量變化．
應(yīng)用氣體狀態(tài)方程時(shí)，溫度T應(yīng)該取國(guó)際單位K．