Question

15．如圖所示，在成都使用的壓力鍋直徑為24cm，限壓出氣口面積為10mm²，安全閥質(zhì)量為100g，使用時(shí)壓力鍋內(nèi)最大壓強(qiáng)是多少？（鍋外的大氣壓為0.95×10⁵pa），如果要將此高壓鍋拿到西藏地區(qū)使用，仍然要使鍋內(nèi)水的沸點(diǎn)相同，則應(yīng)該將高壓鍋如何改進(jìn)？

Answer 1

分析 （1）知道限壓閥的質(zhì)量，可以求限壓閥對(duì)出氣孔產(chǎn)生的壓力，再利用壓強(qiáng)公式求限壓閥對(duì)出氣孔產(chǎn)生的壓強(qiáng)，加上外界大氣壓，得出鍋內(nèi)氣壓．
（2）西藏地區(qū)外界大氣壓低，可以增大安全閥的質(zhì)量，增大鍋內(nèi)氣壓，達(dá)到同樣的鍋內(nèi)溫度．

解答 解：
（1）限壓閥對(duì)出氣孔產(chǎn)生的壓力：
F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N，
限壓閥的氣孔的橫截面積：
S=10mm²=1×10^-5m²，
限壓閥產(chǎn)生的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{-5}{m}^{2}}$=1×10⁵Pa，
高壓鍋內(nèi)最大氣壓：
p′=p+p₀=1×10⁵Pa+0.95×10⁵Pa=1.95×10⁵Pa．
（2）如果要把這種高壓鍋在西藏地區(qū)使用，仍然要使鍋內(nèi)水的沸點(diǎn)相同，可以增加限壓閥的質(zhì)量來增大鍋內(nèi)氣壓，提高水的沸點(diǎn)．
答：使用時(shí)壓力鍋內(nèi)最大壓強(qiáng)是1.95×10⁵Pa．如果要把這種高壓鍋在西藏地區(qū)使用，仍然要使鍋內(nèi)水的沸點(diǎn)相同，可以增加限壓閥的質(zhì)量來增大鍋內(nèi)氣壓，提高水的沸點(diǎn)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)的計(jì)算，關(guān)鍵是利用平衡法得出高壓鍋內(nèi)最大氣壓等于限壓閥對(duì)出氣孔產(chǎn)生的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)之和，計(jì)算過程要注意單位的換算．