Question

16．高壓鍋密閉性良好，煮食物時水蒸氣不易外泄，鍋內氣壓增大，提高了水的沸點．若某型號高壓鍋鍋內氣壓達到1.75個標準大氣壓時，水的沸點為116℃，不考慮水的蒸發(fā)，質量為2kg的水從溫度96℃加熱至沸騰，至少吸收1.68×10⁵J的熱量．若鍋蓋面積為4×10^-2m²，此時鍋內氣體對鍋蓋的作用力為7×10³N[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），設1個標準大氣壓=10⁵Pa]．

Answer 1

分析 （1）知道水的沸點（水的末溫）、初溫、比熱容、質量，利用Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的熱量；
（2）已知鍋內壓強和受力面積（鍋蓋面積），根據(jù)F=pS求出鍋內氣體對鍋蓋的作用力．

解答 解：
（1）水的沸點是116℃，即水的末溫t=116℃，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（116℃-96℃）=1.68×10⁵J．
（2）鍋內氣壓為1.75個標準大氣壓，即p=1.75×10⁵Pa，
由p=$\frac{F}{S}$可得，鍋內氣體對鍋蓋的作用力：
F=pS=1.75×10⁵Pa×4×10^-2m²=7×10³N．
故答案為：1.68×10⁵；7×10³．

點評 本題考查了吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）和壓強定義式p=$\frac{F}{S}$的應用，計算時注意本題水的沸點是116℃．