Question

一個(gè)高壓鍋的限壓閥質(zhì)量為0.08kg，排氣孔直徑為3mm．如果用這只高壓鍋來煮水對(duì)器械消毒，根據(jù)下面表格中列出的水的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系，這個(gè)高壓鍋內(nèi)水的最高溫度大約是多少？（當(dāng)時(shí)的大氣壓為1.01×10⁵Pa）

T（℃）	95	100	105	110	116	118	120	122	124	126	128	130
P（kpa）	84	101	121	143	175	187	199	211	226	239	258	270

Answer 1

分析：由題意可知，要想知道高壓鍋內(nèi)的最高溫度，需要首先計(jì)算高壓鍋內(nèi)的氣壓有多大．高壓鍋內(nèi)的氣壓與大氣壓+限壓閥產(chǎn)生的壓強(qiáng)之和平衡．根據(jù)這一思路，可列式進(jìn)行計(jì)算．

解答：解：排氣孔面積S=

πd2

4

①
限壓閥重　G=mg②
鍋內(nèi)氣壓　p=p₀+

G

S

③
將①②式代入③式中化簡并代入已知數(shù)得：
p=p₀+

4mg

πd2

=2.14×10⁵Pa．
對(duì)照表中數(shù)據(jù)可知鍋內(nèi)水溫約為122℃；
答：高壓鍋內(nèi)水的最高溫度大約是122℃：

點(diǎn)評(píng)：解決此題時(shí)，搞清鍋內(nèi)氣壓與外界壓強(qiáng)是平衡的非常重要．外界壓強(qiáng)又來自大氣壓和限閥自身的壓強(qiáng)，這樣才能找到解決的途徑．