Question

高壓鍋是生活中一種密閉的加熱容器，鍋蓋中央有一出氣孔，孔上蓋有限壓閥，當鍋內(nèi)氣壓達到限定值時，限壓閥被頂起放出部分氣體，實現(xiàn)了對鍋內(nèi)氣體壓強的控制。已知高壓鍋蓋出氣孔的橫截面積為12mm2，限壓閥的質(zhì)量為84g．

（1）高壓鍋是根據(jù) 的原理設(shè)計工作的。

（2）求使用高壓鍋時鍋內(nèi)氣體最大壓強。（寫出計算過程）

（3）對照下圖來判斷：用該高壓鍋燒水，水溫最高可以達到 ℃。（大氣壓值取1.0×105Pa）

 

 

Answer 1

（1）液體沸點隨氣壓的增大而升高；（2）1.7×105Pa；（3）116℃

（2）限壓閥由于自身重力能產(chǎn)生的壓力為:F=G=mg=0.084kg×10N/kg=0.84N

限壓閥自身對氣孔產(chǎn)生的壓強p=F/S=0.84N/(1.2×10-5m2 )=7×104Pa

限壓閥與大氣共同對高壓鍋產(chǎn)生的氣壓:p總=p+p0=7×104Pa+1×105Pa=1.7×105Pa

【解析】

試題分析：（1）液體的沸點與氣壓有關(guān)，氣壓越大沸點越高。高壓鍋是根據(jù)液體沸點隨氣壓的增大而升高的原理設(shè)計工作的。

（2）限壓閥由于自身重力能產(chǎn)生的壓力為:F=G=mg=0.084kg×10N/kg=0.84N

限壓閥自身對氣孔產(chǎn)生的壓強p=F/S=0.84N/(1.2×10-5m2 )=7×104Pa

限壓閥與大氣共同對高壓鍋產(chǎn)生的氣壓:p總=p+p0=7×104Pa+1×105Pa=1.7×105Pa

由于限壓閥處于平衡狀態(tài)，鍋內(nèi)氣體最大壓強和限壓閥與大氣共同對高壓鍋產(chǎn)生的氣壓相等為1.7×105Pa

（3）由水的沸點與氣壓的關(guān)系圖像可知，當鍋內(nèi)氣體最大壓強為1.7×105Pa時，液體的沸點約為 116℃。

考點：液體沸點與氣壓的關(guān)系；壓強的計算；圖像分析