题目
飞机在比标准大气冷的空气中飞行时,气压高度表所示高度将比实际飞行高度:()A. 相同 B. 低 C. 高
飞机在比标准大气冷的空气中飞行时,气压高度表所示高度将比实际飞行高度:()
A. 相同B. 低
C. 高
题目解答
答案
B
解析
考查要点:本题主要考查学生对气压高度表工作原理及温度对空气密度影响的理解,需结合理想气体定律进行分析。
解题核心思路:
- 气压高度表通过测量大气压力推算飞行高度,其计算基于标准大气条件(温度、压力关系)。
- 当实际温度低于标准大气温度时,空气密度增大,导致相同高度处的实际气压高于标准大气条件下的气压。
- 高度表根据较高的气压值,会误判当前高度低于实际高度(因标准大气中,较低高度对应较高气压)。
破题关键点:
- 温度降低 → 空气密度增大 → 气压升高。
- 高度表将高气压解读为“较低高度”,导致显示值低于实际飞行高度。
步骤1:理解气压高度表的工作原理
气压高度表通过测量大气压力,结合标准大气模型(温度、压力、高度关系)计算飞行高度。在标准大气中,高度越高,气压越低。
步骤2:分析低温对空气密度的影响
当实际温度低于标准大气温度时,空气分子间距缩小,密度增大。根据理想气体定律 $PV = nRT$,在相同体积 $V$ 下,温度 $T$ 降低会导致压力 $P$ 减小(若密度 $n$ 不变)。但实际中,低温使空气收缩,密度 $n$ 增大,整体压力 $P$ 可能高于标准大气压力。
步骤3:推导高度表的误判
假设飞机实际飞行高度为 $h$,但因低温导致该处气压 $P_{\text{实际}} > P_{\text{标准}}(h)$。高度表根据 $P_{\text{实际}}$,结合标准大气模型,会认为当前高度为 $h_{\text{显示}}$,满足 $P_{\text{标准}}(h_{\text{显示}}) = P_{\text{实际}}$。由于 $P_{\text{实际}} > P_{\text{标准}}(h)$,根据标准大气中“气压随高度递减”的规律,可得 $h_{\text{显示}} < h$。