作业帮高压锅内的大气压
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/06/30 20:37:18
高压锅的锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔，空心柱上配有一个限压阀，当高压锅内的气体压强超过安全值时，锅内气体就会冲开限压阀，放出一部分水蒸气，使锅内气体压强减小。现有一个直径为22cm的高压锅，空心柱小孔的横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g,用它来煮饭，若当时的大气压为10的5次方Pa. （1）此高压锅内气体的嘴大压强是多少？ （2）经商品质量检测部门检测，此高压锅气体的最大压强不能超过1.8x10的5次方Pa，要使此高压锅能继续安全使用，原来的气压阀还能使用吗？若不能，应再配一个质量为多大的限压阀？
解题思路： （1）根据限压阀质量求出其重力，此时重力即为压力，利用限压阀出气口横截面积求出此时压强，再加上大气压的值即为锅内气体能达到的最大压强． （2）由经检验锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，可知原来的限压阀不能继续使用； 根据锅内气体的最大压强和大气压可计算出作用在限压阀上的压强，然后根据限压阀出气口横截面积可求出限压阀的压力，此时压力即为其重力，然后即可求出限压阀的质量．
解题过程：
（1）根据限压阀质量求出其重力，此时重力即为压力，利用限压阀出气口横截面积求出此时压强，再加上大气压的值即为锅内气体能达到的最大压强．
（2）由经检验锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，可知原来的限压阀不能继续使用；
根据锅内气体的最大压强和大气压可计算出作用在限压阀上的压强，然后根据限压阀出气口横截面积可求出限压阀的压力，此时压力即为其重力，然后即可求出限压阀的质量．
【解析】
（1）F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N，s=10mm2，=0.00001m2，P=1×105Pa，
P1=
=
=1×105Pa．
P内=P+P1=1×105Pa+1×105Pa=2×105Pa；
（2）P限=P最大-P=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．
答：（1）锅内气体能达到的最大压强是2×105Pa；
（2）不能，应该再配一个质量为80g的限压阀．
解题过程：
（1）根据限压阀质量求出其重力，此时重力即为压力，利用限压阀出气口横截面积求出此时压强，再加上大气压的值即为锅内气体能达到的最大压强．
（2）由经检验锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，可知原来的限压阀不能继续使用；
根据锅内气体的最大压强和大气压可计算出作用在限压阀上的压强，然后根据限压阀出气口横截面积可求出限压阀的压力，此时压力即为其重力，然后即可求出限压阀的质量．
【解析】
（1）F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N，s=10mm2，=0.00001m2，P=1×105Pa，
P1=
==1×105Pa．P内=P+P1=1×105Pa+1×105Pa=2×105Pa；
（2）P限=P最大-P=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．答：（1）锅内气体能达到的最大压强是2×105Pa；
（2）不能，应该再配一个质量为80g的限压阀．