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(dāng)鍋內(nèi)氣壓達(dá)到限定值時(shí)，限壓閥被頂起放出部分氣體，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)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(jì)工作的。

（2）求使用高壓鍋時(shí)鍋內(nèi)氣體最大壓強(qiáng)。（寫出計(jì)算過程）

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

 

 

Answer 1

（1）液體沸點(diǎn)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(duì)氣孔產(chǎn)生的壓強(qiáng)p=F/S=0.84N/(1.2×10-5m2 )=7×104Pa

限壓閥與大氣共同對(duì)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(diǎn)與氣壓有關(guān)，氣壓越大沸點(diǎn)越高。高壓鍋是根據(jù)液體沸點(diǎn)隨氣壓的增大而升高的原理設(shè)計(jì)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(duì)氣孔產(chǎn)生的壓強(qiáng)p=F/S=0.84N/(1.2×10-5m2 )=7×104Pa

限壓閥與大氣共同對(duì)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(qiáng)和限壓閥與大氣共同對(duì)高壓鍋產(chǎn)生的氣壓相等為1.7×105Pa

（3）由水的沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系圖像可知，當(dāng)鍋內(nèi)氣體最大壓強(qiáng)為1.7×105Pa時(shí)，液體的沸點(diǎn)約為 116℃。

考點(diǎn)：液體沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系；壓強(qiáng)的計(jì)算；圖像分析