Question

18．压力锅出气口的直径为d，限压阀的质量为m，大气压强为p₀．当限压阀刚好被抬起向外喷气时，锅内气体的压强为$\frac{4mg}{π{d}^{2}}$+p₀．

Answer 1

分析 根据限压阀质量求出其重力，此时重力即为压力，利用限压阀出气口横截面积求出此时压强，再加上大气压的值即为限压阀刚好被抬起向外喷气时，锅内气体的压强．

解答 解：已知大气压强p₀，压力锅出气口的直径为d，限压阀质量为m，
则限压阀重力G=mg，出气孔横截面s=πr²=π$（\frac{d}{2}）^{2}$=$\frac{π{d}^{2}}{4}$．
当限压阀刚要被顶起时，受力平衡，锅内气体的压强p=$\frac{mg}{s}$+p₀=$\frac{mg}{（\frac{π{d}^{2}}{4}）}$=$\frac{4mg}{π{d}^{2}}$+p₀．
故答案为：$\frac{4mg}{π{d}^{2}}$+p₀．

点评 此题涉及到大气压的综合应用，重力的计算，压强大小及其计算的等知识点，这是一道数学与物理的综合性题目，要求学生要具备一定的学科综合能力，要学会用字母表达式去表达物理量．