Question

15．如图所示，在成都使用的压力锅直径为24cm，限压出气口面积为10mm²，安全阀质量为100g，使用时压力锅内最大压强是多少？（锅外的大气压为0.95×10⁵pa），如果要将此高压锅拿到西藏地区使用，仍然要使锅内水的沸点相同，则应该将高压锅如何改进？

Answer 1

分析 （1）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．
（2）西藏地区外界大气压低，可以增大安全阀的质量，增大锅内气压，达到同样的锅内温度．

解答 解：
（1）限压阀对出气孔产生的压力：
F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N，
限压阀的气孔的横截面积：
S=10mm²=1×10^-5m²，
限压阀产生的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{-5}{m}^{2}}$=1×10⁵Pa，
高压锅内最大气压：
p′=p+p₀=1×10⁵Pa+0.95×10⁵Pa=1.95×10⁵Pa．
（2）如果要把这种高压锅在西藏地区使用，仍然要使锅内水的沸点相同，可以增加限压阀的质量来增大锅内气压，提高水的沸点．
答：使用时压力锅内最大压强是1.95×10⁵Pa．如果要把这种高压锅在西藏地区使用，仍然要使锅内水的沸点相同，可以增加限压阀的质量来增大锅内气压，提高水的沸点．

点评 本题考查了压强的计算，关键是利用平衡法得出高压锅内最大气压等于限压阀对出气孔产生的压强与大气压强之和，计算过程要注意单位的换算．