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在夏天,小宇将自行车车胎中的气打得足足的,准备出去游玩.路上遇到同学小周,于是他就将自行车停放在烈

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/05 20:36:27
在夏天,小宇将自行车车胎中的气打得足足的,准备出去游玩.路上遇到同学小周,于是他就将自行车停放在烈
日下,与小周聊天.两人正聊在兴头上,猛听碰的一声巨响,车胎爆裂!这是怎么回事?请用气体随温度变化规律解释一下
四个字,足以!——热涨冷缩!
自行车车胎内气压有专有名词来概括叫做:胎压!在自行车行业里面,这个现象就叫胎压大于内胎可承受压力导致内胎胀裂!
物理上来说,气体分子受热温度变高!分子的游离活动随温度变高也越来越剧烈,单个分子活动区域变大了,那么数以亿记的分子活动区域都增大了的话,由分子所组成的气体也就“膨胀”了!题目中“气打得足足的”说明自行车内胎里的气压在刚打完气的时候已经是饱和状态了,现在由于烈日曝晒温度升高,其他膨胀,压力变大!内胎承受不了加大的压力所以胀裂!
再问: 可这应该是和大气压强增大有关啊,温度升高,大气压强增大
再答: 首先你题目中问到的就是“气体随【温度】变化规律”,没有涉及压强。如果这是道题,那么你分析了气体受压反而是累赘。气压不能单纯的讲,气压从根本上来说就是单位面积内有作用力的气体分子有多少!单位面积,气体分子越多,气体密度越大,气压就越高!而能够引起大气压变化的因素,除了主要的气体收到的重力以外,还有温度,高度(海拔)!甚至湿度等等…… 一个一个分析:海拔越高,气体越稀薄,大气压越低,这个很容易理解~空间不变,温度越高,气体分子活动越活跃,活动空间越大,压强越大!这个上面已经说了!重力(万有引力)一般是不会变的……其他的比如湿度,距离来说,为什么阴雨天会感觉胸闷气短?那是因为气压低!空气中的水分子都在凝结核(比如尘埃)和温度差异(主要是冷热空气交替)的作用下凝集成了水而不再是气体状态!这样的话,阴雨天气隔绝了阳光,地面温度变低,气体分子不在活跃,再加上本来属于气体分子的水变成了液态等于空气里面的成分也少了一些,所以气压变低!湿度其实只是个表象而已,真正是气压变低是个综合作用! 那么,依据题目条件,大气压强没有受到重力影响,海拔也是固定的即等于初始的时候打进车胎的气体分子密度与外界基本上是持平的,“烈日当头”也不存在湿度等原因影响气压的问题!那么主要影响气压的就是温度了! 车胎内部是一个封闭的空间,外部却是可以让气体分子自由移动的大环境!(要是没有热空气上升,冷空气下降,形成风来调节气压,那生活得多可怕=。=!)那么当温度一定时,胎内部的气压随温度升高时,压力完全作用在内胎上!而外部的不是被冷空气置换走了,就是游离到其他的位置上去了,并不全都对车胎有力的作用!(外部对车胎的作用力静止的时候是很小的!)里面使劲胀,外面没怎么受到压力,对于已经“打得足足”的临界状态的内胎来讲那当然会胀裂了! 更细致一点的讲下去,车胎胀裂一般情况为什么不是慢撒气,而是爆裂?气球被针扎为什么不是慢慢的瘪而是爆炸?材料力学里面有一个名词叫做“应力集中”,作为破坏源来说是个很可怕的东西!一块完整的材料在受到外力有损坏时,同样的力作用下去,完好的部分实际收到的力与破损的部分实际受到的应力大小那是没法比的!气球被针扎的部位受到的压强还是那么大,可是那个点的应力却比气球其他表面要大好几倍甚至几十倍,材料一下子承受不了那么大的力,当然会以爆炸这种极端的形式表现出来!同理,车胎也是!