Question

9．高压锅使用时，锅内压强大、温度高，食物容易煮烂．已知某高压锅的限压阀质量为0.1kg，排气孔直径为0.3cm，是锅内气体的压强最大可达多少？若每增加3.6×10³ Pa，水的沸点相应增加1℃，锅内的最高温度可达多少？（大气压p₀=1.0×10⁵ Pa，g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）当限压阀要被顶起时，锅内气体压强最大，对限压阀列平衡方程即可求解；
（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．

解答 解：设最大压强为p_m，对限压阀由平衡条件得：
p₀S+mg=p_mS…①
其中：S=π$\frac{{d}^{2}}{4}$…②
由①②解得：p_m=1.4×10⁵Pa．
最高温度：t_m=100℃+$\frac{{p}_{m}-{p}_{0}}{3.6×1{0}^{3}}$℃=103.9℃．
答：锅内气体的压强最大可达1.4×10⁵Pa，锅内的最高温度可达103.9℃．

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．