Question

5．高壓鍋是生活中一種密閉的加熱容器，鍋蓋中央有一出氣孔，孔上蓋有限壓閥，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓達到限定值時，限壓閥被頂起放出部分氣體，實現(xiàn)了對鍋內(nèi)氣體壓強的控制．如圖為水的沸點跟氣壓的關(guān)系圖象．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．（g取10N/kg，大氣壓值取1.0×10⁵Pa）求：
（1）高壓鍋是根據(jù)液體的沸點與氣壓有關(guān)，氣壓越大，沸點越高的原理設(shè)計工作的；
（2）限壓閥的重力0.84N；
（3）高壓鍋內(nèi)最大的氣壓1.7×10⁵Pa；
（4）水溫最高可達到116℃．

Answer 1

分析 （1）水的沸點與氣壓有關(guān)，氣壓越大，沸點越高；
（2）已知限壓閥的質(zhì)量，根據(jù)G=mg求出限壓閥的重量；
（3）知道安全閥的重力，可以求安全閥對出氣孔產(chǎn)生的壓力，再利用壓強公式求安全閥對出氣孔產(chǎn)生的壓強，加上外界大氣壓，得出鍋內(nèi)氣壓；
（4）從沸點-氣壓圖象上得出高壓鍋內(nèi)最高溫度．

解答 解：
（1）液體的沸點的高低與氣壓的大小有關(guān)，液體上方的氣壓越大，沸點越高；
（2）限壓閥的重量為：G=mg=0.084kg×10N/kg=0.84N；
（3）安全閥對出氣孔產(chǎn)生的壓力：F=G=0.84N；s=12mm²=12×10^-6m²，
安全閥對出氣孔產(chǎn)生的壓強：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{0.84N}{12×1{0}^{-6}{m}^{2}}$=7×10⁴Pa，
鍋內(nèi)氣壓：P_最大=P+P₀=7×10⁴ Pa+1.0×10⁵Pa=1.7×10⁵Pa；
（4）從沸點-氣壓圖象上得出高壓鍋內(nèi)溫度：t=116℃．
故答案為：（1）液體的沸點與氣壓有關(guān)，氣壓越大，沸點越高；（2）0.84N；（3）1.7×10⁵Pa；（4）116．

點評 本題考查了學(xué)生對壓強公式的理解和運用，涉及到大氣壓、從沸點-氣壓圖象搜集信息、單位換算，知識點多，屬于難題．