Question

1679年法国物理学家帕平发明了高压锅.现在高压锅在我国被广泛使用.高压锅与普通铝锅不同，锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧，加上锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈，所以锅盖与锅体之间不会漏气.在锅盖中间有一排气孔，上面再套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住.当加热高压锅，锅内气体压强增大到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，这时蒸气就从排气孔向外喷出.由于高压锅内的压强大，温度高，所以食物容易煮烂.若已知某高压锅的限压阀质量为0.1 kg，排气孔直径为0.3 cm，则锅内气体的压强最大可达___________.设压强每增加3.6×10³ Pa，水的沸点相应增加1 ℃，则锅内的最高温度可达___________.（大气压p₀=1.0×10⁵ Pa，取g=10 m/s²）

Answer 1

2.4×10⁵ Pa        1.4×10² ℃

解析：取限压阀为研究对象，受力情况如图.

由平衡条件可得：

pS=p₀S+mg

所以p=p₀+=1.0×10⁵ Pa+ Pa=2.4×10⁵ Pa

超过这个压强p，限压阀被顶起向外排气，故p为锅内最大压强.

水的沸点增加的温度Δt= ℃= ℃=39 ℃

所以锅内的最高温度t=100 ℃+Δt=139 ℃.