Question

【题目】高压锅是生活中一种密闭的加热容器，锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被顶起放出部分气体，实现了对锅内气体压强的控制。已知高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2，限压阀的质量为84g．（大气压值取1.0×105Pa）

（1）说出高压锅为什么能将食物加热到100℃以上？

（2）求使用高压锅时锅内气体最大压强？对照图可知该高压锅烧水，水温最高可以达到多少？（写出计算过程）

（3）如果要把这种高压锅向西藏地区销售，用这高压锅烧水时，要达到同样的最高温度，你认为需做哪些改进，如何改进？（举一例）

Answer 1

【答案】（1）高压锅是密封的，锅内水汽化形成的水蒸气不能跑出去，使锅内水面上的气压增大，水的沸点升高；（2）116℃；（3）增加限压阀的质量。

【解析】

(1)高压锅是密封的,锅内水汽化形成的水蒸气不能跑出去,使锅内水面上的气压增大(大于1标准大气压),水的沸点升高(高于100℃)；(2)安全阀对出气孔产生的压力：F＝G＝mg＝84×103kg×10N/kg＝0.84N.s＝12mm2＝12×106m2，安全阀对出气孔产生的压强：p＝＝0.7×105Pa，锅内气压：p′＝1×105Pa+0.7×105Pa＝1.7×105Pa.，从沸点气压图象上得出高压锅内温度：t＝116℃。(3) 西藏地区外界大气压低，可以增加限压阀的质量来增大锅内气压，提高沸点。