Question

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，上面可套上类似砝码的限压阀将排气孔堵住．当加热高压锅（锅内有水），锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，蒸汽即从排气孔排出锅外．已知某高压锅的排气孔的直径为0.4cm，大气压强为1.00×10⁵Pa．假设锅内水的沸点与锅内压强的关系如图所示，要设计一个锅内一最高温度达120℃的高压锅，问需要配一个质量多大的限压阀？（g取10m/s²）

Answer 1

分析：由图可知，锅内温度达120℃时，锅内压强，根据限压阀受力平衡列方程解决

解答：解析：由图可知，锅内温度达120℃时，锅内压强为p=1.72×10 5P_a，
根据限压阀受力平衡，p=p0+

mg

S

所以：m=

(p-p0)S

g

=

(p-p0)πd2

4g

代入数据，解得：m=0.092kg
答：需要配一个质量0.092kg的限压阀

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．