估算高压釜中的水温.doc

估测高压锅内的水温 一、研究背景 高压锅的出现，源于300多年前，随着生活水平的提高以及社会经济与文化的进步发展，高压锅的应用在人们的生活中占据的地位越来越突出，己经与我们的生活密切相关。因此，了解高压锅的构造、使用方法等是生活实践能力的一种体现。同时，就高压锅而言，无论高压锅的材料还是高压锅的自身构造特征或是高压锅的使用过程，都涉及到了物理学的知识，例如，材料学、热学、力学等。在日常生活中，使用高压锅的过程中，经常发生危险事件，特别是高压锅内的水的沸点温度是很高的，但到底比普通锅中的水的沸点温度高多少呢?如何能够估测出高压锅内的水的温度，成为一个研究课题，充分体现了物理与生活实际的联系，对我们提高理论联系实际的能力以及实践分析能力都具有重要的意义。 ??? 二、课题的目的及意义 ??? （一）目的：了解高压锅的发明以及发展过程，分析高压锅的结构原理，运用物理学知识解决人们使用高压锅的弊端以及由此造成的危险，真正使高压锅成为日常生活中的安全生活用品。 ??? （二）意义：加强物理与实际生活的联系能力，加深对物理知识的了解，激发我们学习物理的兴趣以及创造能力。 ??? （三）研究内容：研究高压锅的历史、种类、结构、优点以及估测高压锅内的水温的方法，分析高压锅与物理学的关系，并运用物理学知识加以理解。 ??? （四）研究方法及步骤： ??? 资料收集阶段：第1--2周，到商场以及家庭中调查，获取一些高压锅的相关资料，了解对高压锅的认识。 ??? 实际研究阶段：第3--6周，到高压锅生产厂家，请教高压锅的相关生产问题，做深入研究调查。 ??? 理论讨论阶段：第7--10周，在实验的基础上整理资料，得出结论。 ??? 活动所需的条件：图书资料、电脑、实验设备、各种高压锅。 ?? ?预期成果：调研报告 ??? 表达形式：文字、图片 ??? 具体安排： ??? 第1—2周：确立选题，开题研究； ??? 第3周：到商场、厂家、图书馆、互联网上获取一些关于高压锅的资料； ??? 第4——6周：进行实验，写出结论； ??? 第7——9周：整理结论、理论探讨； ??? 第10周：完成调查报告。 ??? 三、研究结果 ??? （一）高压锅的发明历程?????????????? ??????????????????????????????? ??? 三百多年前，法国有个名叫丹尼斯·巴本的人，他是一个物理学家，也是一个医生，还是一个机械师。由于那时法国国王亨利四世对新教徒的迫害，巴本不得已逃往国外。在跋山涉水的路途中，他发现：在高山上煮马铃薯时，尽管锅里的水哗哗地沸腾，马铃薯还是煮不软。在帕斯卡由实验证实的“高山上的大气压比海平面低”的启示下，巴本猜想：液体的沸点是否随大气压的减小而降低呢?到了国外以后，他便从事这方面的研究工作。终于用实验证实了“液体的沸点随大气压强的减小而降低”的猜想。 ??? 巴本进一步想，如果把问题倒过来，用人工加压的方法增大气压，那么水的沸点不就会升高了吗？1681年，巴本根据这个道理设计并制成了世界上第一个高压锅，当时人们把它叫做巴本锅。巴本锅有内外两层，内层里放要煮的食物，外层是密封的，锅盖更是经过严格选择的，以此控制外层锅里的气压。为了更加安全，锅的外围还特地加上了金属罩。 据说，巴本访问英国时，在英国国王查尔斯二世的要求下，曾作了一次表演，用巴本锅煮肉，不仅省时间，而且就连坚硬的骨头，也能煮得像奶酪一样松软。 当前，我国市场上出售的压力锅，工作压强约为帕，水的沸点是124℃。用它来焖饭比用普通锅节约时间。在工厂里也要用高压锅炉，有些热电厂的中型锅炉内，压强高达帕，水的沸点为249℃，用这样的高温高压蒸汽推动蒸汽轮机发电。 ??? （二）高压锅的原理 ??? 水的沸点受气压影响，气压越高，沸点越高。在高山、高原上，气压不到1个大气压，不到100℃水就能沸腾。在气压大于1个大气压时，水就要在高于100℃时才会沸腾。人们现在常用的高压锅就是利用这个原理设计的。高压锅把水相当紧密地封闭起来，水受热蒸发产生的蒸汽不能扩散到空气中，只能保留在高压锅内，就使高压锅内部的气压高于1个大气压，也使水要在高于100℃时才沸腾，这样高压锅内部就形成高温高压的环境，饭就容易很快做熟了。当然，高压锅内的压力不会无限地上升，高压锅的排气装置会在气压达到一定程度时把蒸汽排出，保证使用安全。 ??? （三）高压锅的外形以及构造 ? ??如下图乙所示。高压锅主要由锅体、锅盖（锅盖上有限压阀、排气孔、活塞）组成。 ? ??? （四）高压锅的分类 ??? 高压锅按材料构成分为不锈钢高压锅、铝制高压锅等；按使用的能源种类分为电高压锅、非电高压锅等。 ??? （五）估测高压锅内的水温的方法 家庭常用的高压锅(如图甲所示)与普通锅主要不同之处在于它的密封性好。