Question

19．高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上，它省时高效，深受消费者欢迎．
（1）如表是水在不同压强下的沸点，请你说出气压与水的沸点的关系：气压越高，沸点越高，气压越低，沸点越低．

P/千帕	84	101	121	143	154	163	175	187	199	211	226	239	258	270
T/℃	95	100	105	110	112	114	116	118	120	122	124	126	128	130

（2）与普通锅相比，高压锅为什么能将锅内的水加热到100℃以上？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；．
（3）有一个高压锅，测得限压阀的质量为0.15千克，排气孔的直径为4毫米．设当时的大气压为1标准大气压，即10⁵帕，且π近似取3，如果用该高压锅煮食物，根据上面水的沸点与压强关系的表格，则这个高压锅内的最高温度大约是124℃．

Answer 1

分析 （1）气压与水的沸点之间的关系：气压越高，沸点越高；气压越低，沸点越低；
（2）高压锅的原理：高压锅密封好，水沸腾时锅内气压增大，沸点升高，容易煮熟食物；
（3）知道安全阀的质量，可以求安全阀对出气孔产生的压力，再利用压强公式求安全阀对出气孔产生的压强，加上外界大气压，得出锅内气压，从表中得出高压锅内最高温度．

解答 解：（1）由表中数据可知，气压与水的沸点的关系：气压越高，沸点越高；气压越低，沸点越低；
（2）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℃）；
（3）根据托里拆利实验的测量结果，一标准大气压相当于760mm水银柱产生的压强，再根据液体压强的公式进行计算：p=ρgh=13.6×10³kg/m³×9.8N/kg×0.76m≈1.01×10⁵Pa．
d=4mm=0.004m，
排气孔面积S=$\frac{π{d}^{2}}{4}$=$\frac{3×（0.004m）^{2}}{4}$=1.2×10^-5m²，
限压阀重G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N，
锅内气压 p=p₀+$\frac{G}{S}$=1.01×10⁵Pa+$\frac{1.5N}{1.2×1{0}^{-5}{m}^{2}}$=2.26×10⁵Pa=226kPa；
将对照表中数据可知锅内水温为124℃．
故答案为：（1）气压越高，沸点越高，气压越低，沸点越低；
（2）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；
（3）10⁵；124．

点评 本题考查了学生对压强公式的理解和运用，涉及到大气压、从沸点-气压图象搜集信息、单位换算，知识点多，易出错．