问题 问答题

高压锅有很好的密封性,基本上不会漏气.锅盖中间有一个排气孔,上面套有类似阀门的限压阀,将排气孔堵住.当加热高压锅,锅内气体压强增加到一定程度时,气体就能把限压阀顶起来,部分蒸汽即从排气孔排除锅外.已知某高压锅的限压阀的质量是0.1kg,排气孔横截面积约为1.0×10-5m2,大气压强为1.0×105pa.

试求:

(1)锅内气体的压强最大可达多少?

(2)若压强每增加3.5×103pa,水的沸点相应增加1℃,则这只高压锅内能达到的最高温度是多少?

(3)若锅盖上再增加一个相同大小的排气孔和限压阀,则这只高压锅内能达到的最高温度如何变化?

答案

(1)锅内最大压强为:

P=P0+

mg
S
=1×105Pa+
0.1×10N
1.0×10-5m2
=2.0×105Pa.

(2)锅内压强增加了:

△P=P-P0=2.0×105Pa-1×105Pa=1.0×105Pa,

水的沸点增高:

△t=

1.0×105Pa
3.5×103Pa/°C
=28.6℃,

所以,锅内温度最高可达:t=100℃+28.6℃=128.6℃.

(3)锅盖上再增加一个相同大小的排气孔和限压阀,对原来的限压阀无影响,故锅内气压不变,温度不变;

答:(1)锅内气体的压强最大可达2.0×105Pa.

(2)锅内的最高温度可达128.6℃.

(3)高压锅内能达到的最高温度仍然为128.6℃.

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