Question

17．小軍家有一直徑為24cm的高壓鍋，由于放置不當(dāng)，限壓閥丟失，為了配置限壓閥，小軍測得該高壓鍋的排氣孔的面積為10^-5m²，根據(jù)表中所示水的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系，要使這個高壓鍋內(nèi)的最高溫度不超過120℃．配置限壓閥的質(zhì)量應(yīng)該是多少？（當(dāng)時的大氣壓為1.09×10⁵Pa．g取10N/kg）

T/℃	100	105	110	112	114	116	118	120	126	130
p/kPa	101	121	143	154	163	175	187	199	239	270

Answer 1

分析 （1）由表格查出高壓鍋內(nèi)120℃時的壓強(qiáng)，根據(jù)大氣壓，求出內(nèi)外壓強(qiáng)差；
（2）限壓閥靜止，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件及壓強(qiáng)公式可以求出限壓閥的質(zhì)量．

解答 解：由圖象可知，溫度為120℃時，
鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p=1.99×10³p_a=1.99×10⁵Pa，
鍋內(nèi)外壓強(qiáng)差：△p=p-p₀=1.99×10⁵Pa-1.09×10⁵Pa=0.9×10⁵Pa，
由p=$\frac{F}{S}$得，限壓閥對排氣孔的壓力：F=△pS=0.9×10⁵Pa×10^-5m²=0.9N，
由于限壓閥對排氣孔的壓力等于自身重力，
限壓閥的質(zhì)量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{0.9N}{10N/kg}$=0.09kg=90g．
答：限壓閥的質(zhì)量應(yīng)該為90g．

點(diǎn)評 熟練應(yīng)用平衡條件、壓強(qiáng)公式的變形公式，即可正確解題．