Question

【题目】小杰家的压力锅锅盖上标有“××铝制品厂24厘米压力锅”的字样，他测得限压阀的质量是100克，排气孔的直径约为3毫米。这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的多少倍？锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全？（大气压强为l.01×105帕）

Answer 1

【答案】2.4倍；6.3×103N

【解析】

当高压锅内部的压力与限压阀向下的压力平衡时，就是高压锅内部的最大压力，结合压强公式，求出高压锅内部水蒸气的最大压强。

锅盖所需要承受的压力等于锅内的蒸汽压力与外部大气压力的差，据此求解。

（1）排气孔的直径约为3毫米，排气孔的横截面积为：

，

限压阀的质量为：m=100g=0.1kg，

锅内最大气体压力为：PS= P0S+G阀= P0S+mg，

解得：；锅内的最大压强约为大气压强的倍。

（2）锅盖面积为：，

锅盖所承受的最小压力为：

F=PS′-P0S′=（2.397×105Pa-1.01×105Pa）×4.5216×10-2m2=6.3×103N。