高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧,锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈,不会漏气.锅盖中间有一排气孔,上面套着类似砝码的限压阀将排气孔堵住,当加热高压锅(锅内有水、食物),锅内气体压强增加到一定程度时.气体就会把限压阀顶起来,蒸气即可从排气孔排出锅外,这样就不会因为锅内压强过大而造成爆炸,以确保安全(如图1 0).已知高压锅的限压阀的质量为100.8g,
排气孔的面积为7mm2 ).求:
①锅内气体的压强最大可达多少?
②设锅内压强每增加3.6×103P a,水的沸点就相应的增加1℃,则锅内的最高温度可达多高?(g取1 0N/k g:外界大气压强为1标准大气压,计算时取1×105Pa)
解:①锅内最大压强为:
P=P0+=1×105Pa+=2.44×105Pa.
②锅内压强增加了:
△P=P-P0=2.44×105Pa-1×105Pa=1.44×105Pa,
水的沸点增高:
△t==40℃,
所以,锅内温度最高可达:t=100℃+40℃=140℃.
答:①锅内气体的压强最大可达2.44×105Pa.
②锅内的最高温度可达140℃.
(1)根据限压阀质量求出其重力,此时重力即为压力,利用限压阀出气口横截面积求出此时压强,再加上大气压的值即为锅内气体能达到的最大压强.
(2)先求出锅内压强增加量,再根据每增加3.6×103Pa水的沸点就相应的增加1℃求出水的沸点增加量,进而得出锅内的最高温度.
点评:此题涉及到大气压的综合应用,重力的计算,压强大小及其计算的等知识点,是一道物理综合题目,要求学生要具备一定的学科综合能力,计算时还要注意统一使用国际单位制单位.
物理解题技巧分享:影响沸点的因素:沸腾沸点要吸热,沸点高低看气压,高山气低沸点低,高压锅内温度高。