问题
计算题
【选修3-3选做题】
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l.0×105 Pa（常温下的大气压强值），当内外压强差超过6.0×104 Pa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- 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玻璃是向外爆裂还是向内爆裂？
（2）当时外界的大气压强为多少？
答案
解：（1）取表内封闭气体为研究对象
初状态的压强为P1=1.0×105 Pa，温度为T1=(273+27)K=300 K
其末状态的压强为P2，温度为T2=(273-21) K=252 K
根据气体的状态方程，有
解得：P2=8.4×104 Pa
如果手表的表盘玻璃是向内爆裂的，则外界的大气压强为P0=P2+△p=8.4×104 Pa +6.0×104 Pa=1.44×105 Pa。大于山脚下的大气压强（即常温下的大气压强），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
（2）当时外界的大气压强为P0'=P2-△p=8.4×104 Pa-6.0×104 Pa=2.4×104 Pa
