Question

【題目】如圖所示是高壓鍋的示意圖,鍋蓋上有一個(gè)豎直空心柱為排氣孔,空心柱上配有一個(gè)限壓閥,當(dāng)高壓鍋內(nèi)的氣體壓強(qiáng)超過(guò)安全值時(shí),鍋內(nèi)氣體就會(huì)沖開限壓閥,放出一部分水蒸氣,使鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小.現(xiàn)有一個(gè)直徑為22㎝,空心柱小孔的橫截面積為10㎜,限壓閥的質(zhì)量為100g的高壓鍋,用它來(lái)煮飯,若當(dāng)時(shí)的大氣壓為1.0×105 Pa.問(wèn).

(1)此高壓鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)是多少?

(2)經(jīng)商品質(zhì)量檢測(cè)部門檢測(cè),此高壓鍋氣體最大壓強(qiáng)不能超過(guò)1.8×105 Pa要使此高壓鍋能繼續(xù)安全使用,原來(lái)的限壓閥還能使用嗎?若不能,應(yīng)再配一個(gè)質(zhì)量為多大的限壓閥.(g取10N /㎏)

Answer 1

【答案】(1)2×105Pa （2）0.08㎏

【解析】（1）F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N，s=10mm2 =0.00001m2 ，P0 =1×105 Pa，

P1 =F/s=1N/0.00001m2=1×105 Pa；

P內(nèi) =P0 +P1 =1×105 Pa+1×105 Pa=2×105 Pa；

（2）P限 =P最大 -P0 =1.8×105 Pa-1×105 Pa=0.8×105 Pa，

F限 =P限 s=0.8×105 Pa×0.00001m2 =0.8N，

G=F限 =0.8N，m=G/g=0.8N/10N/kg=0.08kg=80g