Question

【题目】阅读短文，回答问题（g取10 N/kg）。

高压锅

高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上，它省时高效，深受消费者欢迎。图甲为高压锅的构造，锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔，空心柱上配有限压阀，当锅内的气体压强超过安全值时，锅内气体就会冲开限压阀，放出一部分水蒸气，使锅内气压减小。水的沸点t与气压p的关系如表一：

表一：

p/×105Pa	1.0	1.4	1.8	2.2	2.6	3.0
t/℃	100	110	120	130	140	150

在高原地区气压比平均气压要低，表二是一组高度与对应气压的信息：

表二：

高度h/km	0	0.4	0.8	1.4	2.1
大气压p/×105Pa	1.01	0.97	0.92	0.86	0.79

(1)水平桌面上的高压锅锅底与水平桌面的接触面积是400cm2，向锅中加0.5kg的水，锅对桌面的压强增加_______Pa；

(2)高压锅排气孔面积为0.1cm2，大气压强为1.0×105Pa，限压阀的质量为0.16kg，则锅内最高水温可达______℃；/p>

(3)请根据表二中的数据，在图乙中作出大气压随高度变化的图象，

（____________）

当高度为1 km时，大气压约为_____Pa；当高度为了3000 km时，已到了大气层边缘，此处的大气压约为_____Pa；

(4)用这种高压锅在西藏高原地区烧水时，要达到同样的最高温度，需_____（选填“增大”“减小”或“不改变”）限压阀的质量；

(5)若在锅盖上再安装一套相同的排气孔和限压阀、则锅内最高水温将________（选填“升高”“降低”或“不变”）。

Answer 1

【答案】125 140 0.9×105 0 增大 不变

【解析】

(1)[1]增加的重力

ΔG=Δmg=0.5kg×10N/kg=5N

因为在水平面上压力等于重力，所以锅对桌面增加的压力

ΔF=ΔG=5N

增加的压强

Δp==125Pa

(2)[2]限压阀的重力

G=mg=0.16kg×10N/kg=1.6N

对排气孔的压力就等于其重力，即

F=G=1.6N

已知

S=0.1cm2=1×10-5m2，p0=1×105Pa

限压阀对排气孔的压强

p1==1.6×105Pa

此时锅内的气压

p内=p0+p1=1×105Pa+1.6×105Pa=2.6×105Pa

由表格数据可知，当气压为2.6×105Pa时，高压锅内水的温度为140℃。

(3)[3]根据表格中的数据依次找出五个点，用线连起来，就做成了大气压随高度变化的图象，如图所示：

[4][5]由图象可知，当高度为1km时，大气压约为0.9×105Pa；当高度为3000km，已到了大气压的边缘，此处几乎没有空气，则此处的大气压约为0Pa。

(4)[6]西藏高原地区高度高，气压低，用这种高压锅在西藏高原地区烧水时，要达到同样的最高温度，可以增加限压阀的质量来增大锅内气压，提高水的沸点。

(5)[7]若在锅盖上再安装一套相同的排气孔和限压阀，因高压锅内能够产生的最大压强不变，所以锅内最高水温将不变。