Question

“神舟”五號(hào)在返回的過(guò)程中，為了使返回艙能安全著陸，需在10km的高度上打開(kāi)降落傘．返回艙上的靜壓高度控制器通過(guò)測(cè)量大氣壓強(qiáng)判定高度．靜壓高度控制器通過(guò)氣體對(duì)單位面積的壓力大小來(lái)計(jì)算高度．當(dāng)外界大氣溫度發(fā)生變化時(shí)，固定容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)發(fā)生變化（壓強(qiáng)與溫度在理想狀況下成正比），氣體對(duì)側(cè)面的壓力通過(guò)靜壓高度控制器顯示，（如圖）．已知地面溫度為27℃，壓強(qiáng)為1.0×10⁵Pa，容器內(nèi)壁與靜壓控制器連接部分側(cè)面積為20cm²，假設(shè)氣體為理想氣體，在10km以?xún)?nèi)每升高1km溫度下降6℃，求在8km高度時(shí)，靜壓控制器示數(shù)．

Answer 1

在理想狀況下氣體壓強(qiáng)與氣體溫度成正比，
設(shè)為p=kTT=273+t
在10km以?xún)?nèi)每升高1km溫度下降6⁰C，
則8km時(shí)
T₁=T₀-6×8=300-48=252K
由已知條件p₁=kT₁p₂=kT₂
∵p₁=1.0×10⁵PaT₁=300KT₂=252K
∴p₂=8.4×10⁴Pa
F=p₂S=8.4×10⁴×20×10^-4=168N．
答：靜壓控制器示數(shù)為168N．