Question

4．如图甲为水的沸点跟气压的关系图象．图乙是某品牌高压锅，已知高压锅盖出气孔的横截面积为12mm²，限压阀的质量为84g．

（1）由图甲可知，液体的沸点与气压的关系是气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低．
（2）请你通过计算并对照图甲来判断：用该高压锅烧水，水温最高可以达到多少℃？（g取10N/kg，大气压值取1.0×10⁵Pa）

Answer 1

分析 （1）液体的沸点跟气压有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低．但液体沸腾时温度保持不变．
（2）知道限压阀的质量，可以求限压阀对出气孔产生的压力，再利用压强公式求限压阀对出气孔产生的压强，加上外界大气压，得出锅内气压，从沸点-气压图象上得出高压锅内最高温度．

解答 解：（1）由图甲可知，液体的沸点与气压的关系是气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低；
（2）锅内气压等于一标准大气压与限压阀对气体压强之和，即：p_内=p_阀+p₀
首先求出限压阀对气孔产生的压强．
限压阀对出气孔产生的压力：F=G=mg=0.084kg×10N/kg=0.84N，
限压阀对出气孔产生的压强：P_阀=$\frac{F}{S}$=$\frac{0.84N}{1.2×1{0}^{-5}{m}^{2}}$=0.7×10⁵Pa，
锅内气压：p_内=p_阀+p₀=0.7×10⁵Pa+1.0×10⁵Pa=1.7×10⁵Pa．
从沸点-气压图象上得出高压锅内温度：t=116℃．
答：（1）气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低；
（2）水温最高可以达到116℃

点评 本题考查了学生对液体的沸点跟气压的关系、压强公式的理解和运用，会计算高压锅内的气压、从沸点-气压图象搜集信息，注意单位换算．