【摘要】推理小說是以推理方式解開故事謎題的一種小說。20世紀(jì)二、三十年代在歐美得到發(fā)展;六、七十年代以來在日本風(fēng)行，居世界首位。推理小說這個名稱，也是在日本首先起用的。它的內(nèi)容大體與偵探小說一致，主要區(qū)別在于它注意科學(xué)的邏輯推理，運(yùn)用推理手段撥開疑云迷霧，揭示案情和破案過程。優(yōu)秀的推理小說，不僅情節(jié)曲折離奇，引人入勝，而且通過深入細(xì)致的分析和精確的判斷使人佩服;不僅使人獲得藝術(shù)上的享受，而且得到思想方法上的啟發(fā)。在推理小說中，作案手法和破案手法必須合理且科學(xué)。也就是說，推理小說不允許采用偽科學(xué)、純幻想或投機(jī)的機(jī)關(guān)裝置，所以推理小說在設(shè)計案情的時候通常會涉及很多方面的知識，化學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理等等方面的知識。其中，推理小說中涉及的知識比較廣泛，不乏物理原理。

【關(guān)鍵詞】推理小說;氣體壓強(qiáng);物理;理想氣體狀態(tài)方程

現(xiàn)就一篇推理小說中涉及的物理原理進(jìn)行討論，該小說中的罪犯是一名中學(xué)物理教師，所以會利用物理知識進(jìn)行相關(guān)設(shè)計。在該小說中就利用大氣壓強(qiáng)設(shè)計了一個密室，在解釋原理時，書中用查理定律和玻義耳定律進(jìn)行了解釋?，F(xiàn)在從理想氣體狀態(tài)方程的角度對該原理進(jìn)行解釋。

理想氣體狀態(tài)方程表達(dá)式： ， 代表氣體的壓強(qiáng)， 代表氣體的體積， 代表氣體的摩爾數(shù)， 是普適氣體常量，在國際單位制中， 。將日常生活中的氣體看成是理想氣體，則可以使用該公式。

對于封閉的房間，氣體的摩爾數(shù)保持不變，理想氣體狀態(tài)方程中的體積是固定值，氣體壓強(qiáng)會隨溫度的升高而升高。假設(shè)攝氏零度時所對應(yīng)的大氣壓是一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，即 ，用 表示，由理想氣體狀態(tài)方程

當(dāng)溫度為 時，因為 ，室內(nèi)的氣壓：

將比 增大20/273，是 293/273倍，即 。在此基礎(chǔ)上通過空調(diào)讓室內(nèi)溫度上升 ，此時室內(nèi)的氣體壓強(qiáng)用 表示，由理想氣體狀態(tài)方程，同樣可以算出：

將比 的室內(nèi)氣體壓強(qiáng) 增大1/293，是 的294/293倍。對于通常高為 ，寬為 的臥室門來說，作用在門上的氣體壓力可以利用氣體壓強(qiáng)計算，因為室外是 ，室內(nèi)比室外高出 ，由牛頓第三定律，室內(nèi)和室外均有 的氣體壓力作用在門上，所以二力平衡，互相抵消，只需計算多出的 氣體壓強(qiáng)所產(chǎn)生的壓力就可以知道門的內(nèi)側(cè)比外側(cè)多承受的力是多少。先計算室內(nèi)比室外多的壓強(qiáng)：

計算臥室門的面積：

計算臥室門內(nèi)側(cè)多承受的作用力：

這么大的力到底有多大呢？由公式 把這個力換算成需要提的物體質(zhì)量更容易體會力的大小。

可以看到當(dāng)室內(nèi)比室外高 時，作用在臥室門上的力相當(dāng)于提起 的物體所需要的力，臥室門開門方向通常是向內(nèi)側(cè)開門的，對于一間封閉的房間，室內(nèi)空氣完全密閉，和外界沒有空氣交流，這時想打開門是比較費(fèi)勁的。如果讓室內(nèi)比室外高出 ，這個力將成倍數(shù)變化，就會變成提起 的物體所需要的力。如果讓室內(nèi)比室外高出 ，這個力就會變成提起 的物體所需要的力。這時要開門應(yīng)該說一般人都辦不到?？梢妼τ诜忾]性良好的房間，只是利用空調(diào)，提高室內(nèi)溫度將會使不上鎖的房間比上鎖的房間還難以打開。

【總結(jié)】

在這篇推理小說中，罪犯就是利用理想氣體狀態(tài)方程將沒上鎖的房間打造成了一個比上鎖的房間還難打開的密室。在此也感慨于作家的奇思妙想，能將小小的物理原理加以聯(lián)想，應(yīng)用進(jìn)小說中，同時也發(fā)現(xiàn)如果不多學(xué)習(xí)，怕是連小說都看不懂了。其他知識不知道是否正確，但就這個物理原理來講，作者解釋地非常到位。經(jīng)過計算也可以發(fā)現(xiàn)該項數(shù)據(jù)正確。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 張山林.物理原理在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用研究[J]. ?科學(xué)與信息化.2021，（2）：119.

作者簡介：張佳慧（1980—），女，漢族，黑龍江佳木斯人，軟件工程碩士，實(shí)驗師，攀枝花學(xué)院，研究方向：大學(xué)物理教學(xué)。