Question

如图所示为高压锅的示意图，锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴有一个“帽子”为限压阀．当高压锅内气体_的压强超过安全值时，锅内的气体会顶起限压阀跑出一部分，使锅内气体压强减少，保证高压锅安全使用．已知空心柱小孔的横截面积为10^-5m²，大气压为1.0×10⁵Pa，高压锅工作时锅内气体最大压强为1.8×10⁵Pa．（g取10N/kg）
（1）用高压锅烧水至沸腾时，水的温度

 

100℃（选填“＞”、“＜”或“=”）
（2）计算锅内外气体的最大压强差；
（3）计算限压阀的质量．

Answer 1

分析：①高压锅是根据液体沸点与气压的关系设计工作的；
②气压与液体沸点的关系是：气压增大沸点升高，气压减小沸点降低；
③锅内最大气压等于外界大气压与限压阀产生的压强之和．

解答：解：（1）高压锅内的气压高于一标准大气压，所以水的沸点大于100℃；
故答案为：＞；
（2）p=p_内-p_外=1.8×10⁵Pa-1.0×10⁵Pa=0.8×10⁵Pa
（3）G_阀=F=ps=0.8×10⁵Pa×10^-5m²=0.8N，
 所以m=

G阀

g

=

0.8N

10N/kg

=0.08kg
答：锅内外气体的最大压强差是0.8×10⁵Pa；
    限压阀的质量为0.08kg．

点评：本题综合考查了高压锅的工作原理：气压增大，沸点升高；锅内气压等于大气压与限压阀产生的压强之和．