Question

20．在日常生活中，为了提尚烹煮食物的温度，缩短烹煮的时间，人们利用水的沸点随气压的升高而升高的性质制造出了高压锅．某种规格的高压锅出气口的直径为3.2mm，计算出它的面积为8mm²，要使锅内气压达到2个标准大气压，请计算该高压锅应配的限压阀的质量为多少克？（外界气压为1标准大气压，1标准大气压取10⁵Pa，g取10N/kg）

Answer 1

分析 可设出气口的面积为S，外界大气压为p₀，锅内气压为p，限压阀质量为m，则限压阀受到重力G=mg、锅内气体压力F_内、外界大气压力F_外三个力的关系为：p₀S+mg=pS，然后即可求出m．

解答 解：设出气口的面积为S，外界大气压为p₀，锅内气压为p，限压阀质量为m
由pS=p₀S+mg得：
m=$\frac{（p-{p}_{0}）S}{g}$=$\frac{（2×1{0}^{5}Pa-1{0}^{5}Pa）×8×1{0}^{-6}{m}^{2}}{10N/kg}$=0.08kg=80g．
答：该高压锅应配的限压阀的质量为80克．

点评 本题考查了重力公式和压强公式的应用，根据限压阀受力平衡得出等式是关键．