Question

4．如圖甲為水的沸點跟氣壓的關(guān)系圖象．圖乙是某品牌高壓鍋，已知高壓鍋蓋出氣孔的橫截面積為12mm²，限壓閥的質(zhì)量為84g．

（1）由圖甲可知，液體的沸點與氣壓的關(guān)系是氣壓增大，沸點升高；氣壓減小，沸點降低．
（2）請你通過計算并對照圖甲來判斷：用該高壓鍋燒水，水溫最高可以達到多少℃？（g取10N/kg，大氣壓值取1.0×10⁵Pa）

Answer 1

分析 （1）液體的沸點跟氣壓有關(guān)，氣壓增大，沸點升高；氣壓減小，沸點降低．但液體沸騰時溫度保持不變．
（2）知道限壓閥的質(zhì)量，可以求限壓閥對出氣孔產(chǎn)生的壓力，再利用壓強公式求限壓閥對出氣孔產(chǎn)生的壓強，加上外界大氣壓，得出鍋內(nèi)氣壓，從沸點-氣壓圖象上得出高壓鍋內(nèi)最高溫度．

解答 解：（1）由圖甲可知，液體的沸點與氣壓的關(guān)系是氣壓增大，沸點升高；氣壓減小，沸點降低；
（2）鍋內(nèi)氣壓等于一標準大氣壓與限壓閥對氣體壓強之和，即：p_內(nèi)=p_閥+p₀
首先求出限壓閥對氣孔產(chǎn)生的壓強．
限壓閥對出氣孔產(chǎn)生的壓力：F=G=mg=0.084kg×10N/kg=0.84N，
限壓閥對出氣孔產(chǎn)生的壓強：P_閥=$\frac{F}{S}$=$\frac{0.84N}{1.2×1{0}^{-5}{m}^{2}}$=0.7×10⁵Pa，
鍋內(nèi)氣壓：p_內(nèi)=p_閥+p₀=0.7×10⁵Pa+1.0×10⁵Pa=1.7×10⁵Pa．
從沸點-氣壓圖象上得出高壓鍋內(nèi)溫度：t=116℃．
答：（1）氣壓增大，沸點升高；氣壓減小，沸點降低；
（2）水溫最高可以達到116℃

點評 本題考查了學生對液體的沸點跟氣壓的關(guān)系、壓強公式的理解和運用，會計算高壓鍋內(nèi)的氣壓、從沸點-氣壓圖象搜集信息，注意單位換算．