Question

测得一个24厘米高压锅的限压阀的质量为0.1千克，排气孔的内径为3毫米．如果用它煮水消毒，根据下面水的沸点与压强关系的表格，这个高压锅内的最高温度大约是多少？

T/℃	90	95	100	105	110	112	114	116	118	120	122	124	126	128	130
p/Kpa	70	84	101	121	143	154	163	175	187	199	211	226	239	258	270

Answer 1

分析：由题意可知，要想知道高压锅内的最高温度，需要首先计算高压锅内的气压有多大．高压锅内的气压与大气压+限压阀产生的压强之和平衡．根据这一思路，可列式进行计算．

解答：解：限压阀排气孔的作用面积：限压阀内径L=3mm=3×10^-3m，S=πr²=

πL2

4

．--①
限压阀的重力：G=mg．--②
限压阀内气压=大气压+限压阀重力产生的压强，因此得，p=p₀+

G

S

．--③
将①、②代入③得，p=p₀+

4mg

πL2

．代入数值计算得，p=2.4×10⁵帕
从表中查出，锅内温度约为126℃．
答：高压锅内的最高温度大约是126℃．

点评：解决此题时，搞清锅内气压与外界压强是平衡的非常重要．外界压强又来自大气压和限阀自身的压强，这样才能找到解决的途径．