题目内容
物理学家帕平发明了高压锅，高压锅与普通锅不同，锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧，加上锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈，所以锅盖与锅体之间不会漏气，在锅盖中间有一排气孔，上面再套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住．当加热高压锅，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，这时蒸气就从排气孔向外排出．由于高压锅内的压强大，温度高，食物容易煮烂．若已知排气孔的直径为0.3 cm，外界大气压为1.0×105 Pa，温度为20℃，要使高压锅内的温度达到120℃，则限压阀的质量应为多少？(g取10 m/s2)
解析：选锅内气体为研究对象，则
初状态：T1＝293 K，p1＝1.0×105 Pa
末状态：T2＝393 K
由查理定律得
=1.34×105 Pa
对限压阀受力分析可得
mg＝p2S－p1S
m＝0.024 kg.
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