Question

【题目】某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在海平面上压力阀被顶起时，压力锅内的温度为T1，之后每隔t0顶起一次。

（Ⅰ）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写出锅内气体分子数的估算表达式。

（Ⅱ）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功W，并向外界释放了q的热量，在单位时间内锅体损耗能量为E，时间t内锅需要从外界吸收多少热量？

（Ⅲ）试分析在不同的海拔高度使用压力锅时，压力阀被顶起时锅内气体的温度TH跟海拔高度H的关系式？已知大气压强p随海拔高度H的变化满足P＝p0（1－αH），其中常数α＞0，压力阀的质量为m，出气孔的横截面积为S。

Answer 1

【答案】（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）

【解析】（Ⅰ）锅内气体分子数

（Ⅱ）每次放气损失能量

故时间t内锅需要从外界吸收

（Ⅲ）气体的压强为：

则的：

阀被顶起时锅内气体的温度：