Question

水的沸點與水面上方氣體的壓強有關(guān)，氣體壓強越大水的沸點越高。下表給出了水面上方氣體壓強與沸點的對應(yīng)關(guān)系。技術(shù)員小陳利用這一關(guān)系，設(shè)計了如圖15所示的鍋爐水溫控制裝置，圖中OC為一可繞O點旋轉(zhuǎn)的橫桿（質(zhì)量不計），在橫桿上的B點下方連接著閥門S，閥門的底面積為3cm2（計算時可認(rèn)為閥門上、下底面積相等），OB長度為20 cm，橫桿上A點處掛著重物G，OA長度為60cm。對水加熱時，隨著水溫升高，水面上方氣體壓強增大。當(dāng)壓強增大到一定值時，閥門被S頂開，使鍋爐內(nèi)氣體壓強減小，水開始沸騰。當(dāng)重物G掛在不同位置時，鍋爐內(nèi)水面上方的氣體壓強可達(dá)到的最大值不同，從而控制鍋爐內(nèi)的水的最高溫度。

氣體壓強（Pa）	1.0×105	1.4×105	2.0×105	2.7×105
水的沸點（℃）	100	110	120	130

（1）當(dāng)鍋爐內(nèi)水的溫度達(dá)到120 ℃沸騰時，鍋爐內(nèi)氣體的壓強是多少？

（2）當(dāng)大氣壓強為 1.0×105 Pa時，將G掛在A位置，鍋爐內(nèi)水沸騰時的溫度為120 ℃，求此時閥門底部受到的氣體壓力和上部受到的大氣壓力的差值是多少？重物G的重量是多大？

（3）若要使鍋爐內(nèi)的水的溫度達(dá)到110℃時沸騰，應(yīng)將G掛在離O點多遠(yuǎn)處？

Answer 1

（1）2×105Pa；（2）△F1=30N  G=10N；（3）應(yīng)將G掛在離O點24cm的地方。