Question

16．高压锅密闭性良好，煮食物时水蒸气不易外泄，锅内气压增大，提高了水的沸点．若某型号高压锅锅内气压达到1.75个标准大气压时，水的沸点为116℃，不考虑水的蒸发，质量为2kg的水从温度96℃加热至沸腾，至少吸收1.68×10⁵J的热量．若锅盖面积为4×10^-2m²，此时锅内气体对锅盖的作用力为7×10³N[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），设1个标准大气压=10⁵Pa]．

Answer 1

分析 （1）知道水的沸点（水的末温）、初温、比热容、质量，利用Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的热量；
（2）已知锅内压强和受力面积（锅盖面积），根据F=pS求出锅内气体对锅盖的作用力．

解答 解：
（1）水的沸点是116℃，即水的末温t=116℃，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（116℃-96℃）=1.68×10⁵J．
（2）锅内气压为1.75个标准大气压，即p=1.75×10⁵Pa，
由p=$\frac{F}{S}$可得，锅内气体对锅盖的作用力：
F=pS=1.75×10⁵Pa×4×10^-2m²=7×10³N．
故答案为：1.68×10⁵；7×10³．

点评 本题考查了吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）和压强定义式p=$\frac{F}{S}$的应用，计算时注意本题水的沸点是116℃．