Question

（2007?房山區(qū)一模）高壓鍋的鍋蓋通過幾個牙齒似的鍋齒與鍋鑲嵌旋緊，鍋蓋與鍋之間有橡皮制的密封圈，不會漏氣．鍋蓋中間有一排氣孔，上面套著類似砝碼的限壓閥將排氣孔堵住，當(dāng)加熱高壓鍋（鍋內(nèi)有水、食物），鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增加到一定程度時．氣體就會把限壓閥頂起來，蒸氣即可從排氣孔排出鍋外，這樣就不會因?yàn)殄亙?nèi)壓強(qiáng)過大而造成爆炸，以確保安全（如圖1 0）．已知高壓鍋的限壓閥的質(zhì)量為100.8g，
排氣孔的面積為7mm² ）．求：
①鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最大可達(dá)多少？
②設(shè)鍋內(nèi)壓強(qiáng)每增加3.6×10³P a，水的沸點(diǎn)就相應(yīng)的增加1℃，則鍋內(nèi)的最高溫度可達(dá)多高？（g取1 0N/k g：外界大氣壓強(qiáng)為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，計(jì)算時取1×10⁵Pa）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)限壓閥質(zhì)量求出其重力，此時重力即為壓力，利用限壓閥出氣口橫截面積求出此時壓強(qiáng)，再加上大氣壓的值即為鍋內(nèi)氣體能達(dá)到的最大壓強(qiáng)．
（2）先求出鍋內(nèi)壓強(qiáng)增加量，再根據(jù)每增加3.6×10³Pa水的沸點(diǎn)就相應(yīng)的增加1℃求出水的沸點(diǎn)增加量，進(jìn)而得出鍋內(nèi)的最高溫度．

解答：解：①鍋內(nèi)最大壓強(qiáng)為：
P=P₀+

mg

S

=1×10⁵P_a+

0.1008kg×10N/kg

7×10-6m2

=2.44×10⁵Pa．
②鍋內(nèi)壓強(qiáng)增加了：
△P=P-P₀=2.44×10⁵Pa-1×10⁵Pa=1.44×10⁵Pa，
水的沸點(diǎn)增高：
△t=

1.44×105Pa

3.6×103Pa/℃

=40℃，
所以，鍋內(nèi)溫度最高可達(dá)：t=100℃+40℃=140℃．
答：①鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最大可達(dá)2.44×10⁵Pa．
②鍋內(nèi)的最高溫度可達(dá)140℃．

點(diǎn)評：此題涉及到大氣壓的綜合應(yīng)用，重力的計(jì)算，壓強(qiáng)大小及其計(jì)算的等知識點(diǎn)，是一道物理綜合題目，要求學(xué)生要具備一定的學(xué)科綜合能力，計(jì)算時還要注意統(tǒng)一使用國際單位制單位．