[物理3-3模块]有一块防水仪表.密封性能良好.表内外压强差超过6.0×104 Pa时表盘玻璃将爆裂.某运动员携带此表攀登珠峰.山下温度为27 ℃.表内气压为1.0×105 Pa.气体的摩尔体积为V.登上珠峰时.表盘玻璃发生爆裂.此时山上气温为-23 ℃.表内气体体积的变化可忽略不计.阿伏加德罗常数为NA.(1)写出表内气体分子间距的估算表达式(2)� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【物理3-3模块】

有一块防水仪表，密封性能良好，表内外压强差超过6.0×10⁴ Pa时表盘玻璃将爆裂。某运动员携带此表攀登珠峰，山下温度为27 ℃，表内气压为1.0×10⁵ Pa。气体的摩尔体积为V。登上珠峰时，表盘玻璃发生爆裂，此时山上气温为-23 ℃。表内气体体积的变化可忽略不计。阿伏加德罗常数为N_A。

（1）写出表内气体分子间距的估算表达式

（2）分析说明表盘玻璃是向外还是向内爆裂，并求山顶大气压强是多少？（结果保留两位有效数字）

【物理3-3模块】

解：（1）设气体分子间距为a，则a³=，①

得：a=。②

（2）以表内气体为研究对象，初状态压强为p₁=1.0×10³ Pa,T₁=300 K

其末状态的压强为p₂，温度为T₂=(273-23) K=250 K。

根据气体状态方程：③

解得：p₂=8.3×10⁴ Pa④

若表盘是向内爆裂则山上气压为p=p₂+Δp=1.43×10⁵ Pa,

因为山上气压小于山脚下气压，故向内爆裂是不可能的，所以表盘是向外爆裂,⑤

由p₂-p=Δp得p=2.3×10⁴ Pa。⑥

即山上大气压为2.3×10⁴ Pa。

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