关于高压锅的物理题目.doc

高压锅专题 一、高压锅结构和原理 水的沸点受气压影响，气压越高，沸点越高, 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，水受热蒸发产生的水蒸气不能扩散到空气中，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没有限制，要不就成了炸弹。下表为沸点和压强对照表： 沸点/摄氏度 90 100 105 110 112 114 116 118 120 122 124 126 128 130 压强/千帕 70 101 121 143 154 163 175 187 199 211 226 239 258 270 二、气压计算方法高压锅直径24cm，限压出气口直径为3.5mm，限压阀质量为100g，使用时锅内外最大压强差为多少？为保证安全，锅盖与锅接口处应至少能承受多大的压力有一内径25厘米的高压锅限压阀的质量为0.05千克，盖上有一直径3毫米的小孔，问高压锅能产生的最大气压是多少，内外最大压强差是多少，锅盖边缘至少能承受多大的压强才能确保安全？ 5、高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀，当高压锅内气体的压强超过安全值时，锅内的气体就会冲出限压阀，气体跑出一部分，使锅内气体的压强减小。现有一个直径为24厘米，空心柱小孔的横截面积为10毫米2，限压阀的质量为100克的高压锅，要用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105帕，问： ．高压锅内气体能达到的最大压强为多大? ．经商品质量检测部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105帕，要使此高压锅能继续安全使用，原来的限压阀还能使用吗？若不能；应再配备一个质量为多大的限压阀？（g=10牛/千克） 8、高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上，它省时高效，深受消费者欢迎。 （1）为了防止出气孔堵塞致使高压锅发生爆炸的危险，放气孔是它的第二道安全防线。放气孔封口是易熔片（熔点较低的合金材料），试说明采用易熔片的物理道理； （2）小明测得家中高压锅出气孔的直径为3mm，压在出气孔上的安全阀的质量为35g，取g=10N/kg，计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强； （3）当高压锅内气压增大到某一值时，锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大气压的环境下，该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少？对照图所示水的沸点与气压的关系图线，说明利用这种高压锅烧煮食物时，可以达到的最高温度大约是多少？ 9、家庭常用的高压锅（图1甲）与普通锅主要不同之处在于它的密闭性好。图1乙是高压锅的结构示意图，它的盖子上有三个气孔，带有活塞的气孔1使锅内与外界连通，此时锅内气压与外界大气压强相等（外界大气压为1.0×105Pa），当锅内温度升高至100℃时，锅内气体会把气孔1的活塞顶起，这时锅被密封。锅内温度继续升高，气体压强增大，当压强增至最大值时，气体就会冲开气孔2上的限压阀。气孔3正常情况下无作用，图1乙中未画出。设锅内气压每增加3.6×103Pa，水的沸点相应增加1℃。锅内水的初始温度为20℃。限压阀被冲开前，锅内水在升温阶段单位时间内升高的温度相同。 （1）锅内温度升高到110℃时，锅内的气压是多大？? （2）此高压锅限压阀的质量为70g，气孔2的面积为7mm2，则锅内的最高温度可达到多少？(g取10N/kg，结果保留整数) （3）若“压强每增加3.6×103Pa，水的沸点相应增加1℃”这一条件以及限压阀的质量和气孔2的面积均未知，请用一只手表及题中的其他条件，估测出锅内的最高温度。（说明：写出锅内最高温度的表达式，并指出表达式中各测量量的含义。）? 10、高压锅是生活中一种密闭的加热容器。锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被锅内顶起放出部分气体，实现了对锅内气体压强的控制。如图2所示，某高压锅锅体的内底面积为S，侧壁竖直，出气孔横截面积为S0，限压阀质量为m0，限压锅顶部面积为St（已知大气压强为p0）。 ? （1）写出液体沸点与气压的关系； （2）求使用高压锅时锅内气体的最大压强； （3）为保证使用安全，不可随意增加限压锅质量。如果限压阀的质量增加m，请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少？