题目内容

5.高压锅是生活中一种密闭的加热容器,锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制.如图为水的沸点跟气压的关系图象.已知高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2,限压阀的质量为84g.(g取10N/kg,大气压值取1.0×105Pa)求:
(1)高压锅是根据液体的沸点与气压有关,气压越大,沸点越高的原理设计工作的;
(2)限压阀的重力0.84N;
(3)高压锅内最大的气压1.7×105Pa;
(4)水温最高可达到116℃.

分析 (1)水的沸点与气压有关,气压越大,沸点越高;
(2)已知限压阀的质量,根据G=mg求出限压阀的重量;
(3)知道安全阀的重力,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;
(4)从沸点-气压图象上得出高压锅内最高温度.

解答 解:
(1)液体的沸点的高低与气压的大小有关,液体上方的气压越大,沸点越高;
(2)限压阀的重量为:G=mg=0.084kg×10N/kg=0.84N;
(3)安全阀对出气孔产生的压力:F=G=0.84N;s=12mm2=12×10-6m2,
安全阀对出气孔产生的压强:p=$\frac{F}{S}$=$\frac{0.84N}{12×1{0}^{-6}{m}^{2}}$=7×104Pa,
锅内气压:P最大=P+P0=7×104 Pa+1.0×105Pa=1.7×105Pa;
(4)从沸点-气压图象上得出高压锅内温度:t=116℃.
故答案为:(1)液体的沸点与气压有关,气压越大,沸点越高;(2)0.84N;(3)1.7×105Pa;(4)116.

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,属于难题.

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