Question

19．高壓鍋是家庭廚房中常見的炊具，利用它可以將食物加熱到100℃以上，它省時高效，深受消費者歡迎．
（1）如表是水在不同壓強下的沸點，請你說出氣壓與水的沸點的關系：氣壓越高，沸點越高，氣壓越低，沸點越低．

P/千帕	84	101	121	143	154	163	175	187	199	211	226	239	258	270
T/℃	95	100	105	110	112	114	116	118	120	122	124	126	128	130

（2）與普通鍋相比，高壓鍋為什么能將鍋內(nèi)的水加熱到100℃以上？高壓鍋是密封的，鍋內(nèi)水汽化形成的水蒸氣不能跑出去，使鍋內(nèi)水面上的氣壓增大，水的沸點升高；．
（3）有一個高壓鍋，測得限壓閥的質量為0.15千克，排氣孔的直徑為4毫米．設當時的大氣壓為1標準大氣壓，即10⁵帕，且π近似取3，如果用該高壓鍋煮食物，根據(jù)上面水的沸點與壓強關系的表格，則這個高壓鍋內(nèi)的最高溫度大約是124℃．

Answer 1

分析 （1）氣壓與水的沸點之間的關系：氣壓越高，沸點越高；氣壓越低，沸點越低；
（2）高壓鍋的原理：高壓鍋密封好，水沸騰時鍋內(nèi)氣壓增大，沸點升高，容易煮熟食物；
（3）知道安全閥的質量，可以求安全閥對出氣孔產(chǎn)生的壓力，再利用壓強公式求安全閥對出氣孔產(chǎn)生的壓強，加上外界大氣壓，得出鍋內(nèi)氣壓，從表中得出高壓鍋內(nèi)最高溫度．

解答 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，氣壓與水的沸點的關系：氣壓越高，沸點越高；氣壓越低，沸點越低；
（2）高壓鍋是密封的，鍋內(nèi)水汽化形成的水蒸氣不能跑出去，使鍋內(nèi)水面上的氣壓增大（大于1標準大氣壓），水的沸點升高（高于100℃）；
（3）根據(jù)托里拆利實驗的測量結果，一標準大氣壓相當于760mm水銀柱產(chǎn)生的壓強，再根據(jù)液體壓強的公式進行計算：p=ρgh=13.6×10³kg/m³×9.8N/kg×0.76m≈1.01×10⁵Pa．
d=4mm=0.004m，
排氣孔面積S=$\frac{πxwlz58f^{2}}{4}$=$\frac{3×（0.004m）^{2}}{4}$=1.2×10^-5m²，
限壓閥重G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N，
鍋內(nèi)氣壓 p=p₀+$\frac{G}{S}$=1.01×10⁵Pa+$\frac{1.5N}{1.2×1{0}^{-5}{m}^{2}}$=2.26×10⁵Pa=226kPa；
將對照表中數(shù)據(jù)可知鍋內(nèi)水溫為124℃．
故答案為：（1）氣壓越高，沸點越高，氣壓越低，沸點越低；
（2）高壓鍋是密封的，鍋內(nèi)水汽化形成的水蒸氣不能跑出去，使鍋內(nèi)水面上的氣壓增大，水的沸點升高；
（3）10⁵；124．

點評 本題考查了學生對壓強公式的理解和運用，涉及到大氣壓、從沸點-氣壓圖象搜集信息、單位換算，知識點多，易出錯．