Question

測得一個24厘米高壓鍋的限壓閥的質量為0.1千克，排氣孔的內徑為3毫米．如果用它煮水消毒，根據下面水的沸點與壓強關系的表格，這個高壓鍋內的最高溫度大約是多少？

T/℃	90	95	100	105	110	112	114	116	118	120	122	124	126	128	130
p/Kpa	70	84	101	121	143	154	163	175	187	199	211	226	239	258	270

Answer 1

分析：由題意可知，要想知道高壓鍋內的最高溫度，需要首先計算高壓鍋內的氣壓有多大．高壓鍋內的氣壓與大氣壓+限壓閥產生的壓強之和平衡．根據這一思路，可列式進行計算．

解答：解：限壓閥排氣孔的作用面積：限壓閥內徑L=3mm=3×10^-3m，S=πr²=

πL2

4

．--①
限壓閥的重力：G=mg．--②
限壓閥內氣壓=大氣壓+限壓閥重力產生的壓強，因此得，p=p₀+

G

S

．--③
將①、②代入③得，p=p₀+

4mg

πL2

．代入數值計算得，p=2.4×10⁵帕
從表中查出，鍋內溫度約為126℃．
答：高壓鍋內的最高溫度大約是126℃．

點評：解決此題時，搞清鍋內氣壓與外界壓強是平衡的非常重要．外界壓強又來自大氣壓和限閥自身的壓強，這樣才能找到解決的途徑．