题目内容
【题目】压力锅的构造如图甲所示，锅体一般用不锈钢做成，锅盖上装有安全泄气阀，使用时锅盖密封不透气。当锅底加热时，锅内的水蒸发，使得锅内的气体压力增大，因而升高水的沸点，达到快煮的功效。安全泄气阀的作用在于保障锅内气体的压力维持在设定值。
假设锅内的容量为2L,安全泄气阀的压力设定值为5atm，起始时锅内装有1L的水，水面上的空气压力为latm（空气内所含的微量水蒸气压力极低，可忽略不计），室温为25℃。今将锅盖封紧，在锅底面加热，在不泄气的状况下，锅内的水温最高可达多少摄氏度（℃）?有多少克的水被蒸发？（容器及其内的水的体积热膨胀可忽略不计。）[注：气体常数为0.082atm·L/（mol·Κ）]
水蒸气在不同温度的饱和蒸汽压列表如下：
【答案】若无泄气，则只有2g的水蒸发，但水温可达140℃。
【解析】
设起始时锅内空气分子的摩尔数为
，由理想气体方程式计算如下：
，
代入数据解得
。
达到平衡状态时，设有
的水蒸发，其分压为
；当时空气的分压为
，混合气体所占的体积为
，温度为
,则
，①
，②
。③
由于蒸发的水量很小，又容器及其内的水的体积热膨胀可忽略不计，所以
利用上述三式可得
。④
利用④式和表中所列水的饱和蒸汽压——温度的关系教据。应用图解法（图乙）可得
，
。
将上值代入⑤式，进而可解得
，
。
若无泄气，则只有2g的水蒸发，但水温可达140℃。
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