Question

高压锅盖直径为24cm，限压阀出气口横截面积是10mm²，限压阀质量是100g，在1标准大气压（近似为10⁵Pa）下使用时，
（1）锅内气体能达到的最大压强是多大？
（2）锅盖内外两表面的压力的最大值是多大？
（3）若经检验锅内气体的最大压强不能超过1.8×10⁵Pa，要使此高压锅能继续使用，原来的限压阀还能不能继续使用？若不能，应该在配一个质量为多大的限压阀？

Answer 1

解：（1）F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N，
S=10mm²=0.00001m²，P₀=1×10⁵Pa，
P₁===1×10⁵Pa．
P_内=P₀+P₁=1×10⁵Pa+1×10⁵Pa=2×10⁵Pa；
（2）S_锅盖=π=0.045216m²，
G_锅盖=F=P₀s_锅盖=1×10⁵Pa×0.045216m²=4521.6N
（3）P_限=P_最大﹣P₀=1.8×10⁵Pa﹣1×10⁵Pa=0.8×10⁵Pa，
F_限=P_限s=0.8×10⁵Pa×0.00001m²=0.8N，
G=F_限=0.8N，
m===0.08kg=80g．
∴不能继续使用原来的限压阀，应该在配一个质量为80g的限压阀．