Question

高壓鍋是家庭廚房中常見的炊具，利用它可以將食物加熱到100℃以上，它省時高效，深受消費者歡迎．

(1)請問高壓鍋的設計運用了哪些物理知識？

(2)小明在有關媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報道后，給廠家提出了一個增加易熔片(熔點較低的合金材料)的改進建議．現(xiàn)在生產的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的放氣孔，如圖所示，試說明小明建議的物理道理．

(3)小明測得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm，壓在出氣孔上的安全閥的質量為80g，通過計算并對照圖說明利用這種高壓鍋燒水時，最高溫度大約是多少？假若把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷售，你認為需要做哪些方面的改進，如何改進？

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)①水的沸點隨液體上方氣壓的增大而升高；②力的平衡；③壓強 　　(2)高壓鍋的安全閥一旦失效，鍋內氣體壓強增大，溫度也隨之升高，當溫度達到易熔片的熔點時，再繼續(xù)加熱，易熔片開始熔化，鍋內氣體便從放氣孔噴出，使鍋內氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生． 　　(3)115℃．若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷售，應適當增加安全閥的質量． 　　解析：高壓鍋在使用時，鍋內水面上方壓強高于1標準大氣壓，水的沸點高于100℃，更容易煮熟食物，高壓鍋內氣體的最大壓強p大＝p0＋pm(p0外界大氣壓，pm安全閥產生的壓強)．高壓鍋使用過程中，安全閥如果失效，鍋內氣體不能從出氣孔噴出，導致鍋內氣體壓強過大，致使高壓鍋發(fā)生爆炸事故，增加易熔片后，如果出氣孔堵塞，鍋內氣體壓強增大，溫度也隨之升高，當溫度達到易熔片的熔點時，再繼續(xù)加熱，易熔片開始熔化，鍋內氣體便從放氣孔噴出使鍋內氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生． 　　解：高壓鍋內氣壓等于大氣壓與安全閥產生的壓強之和，即p＝p0＋pm． 　　p0＝1.01×105Pa， 　　pm＝＝0.62×105Pa． 　　高壓鍋內最大氣壓為： 　　p＝p0＋pm＝1.01×105Pa＋0.62×105Pa 　�。�1.63×105Pa． 　　由圖象可得鍋內最高溫度大約為115℃． 　　西藏地區(qū)海拔高，氣壓低，若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷售，為了增大鍋內壓強，應適當增加安全閥的質量．