关于高压锅的经典计算题关于高压锅的经典计算题
张强同学家的高压锅盖上标有“××铝制品厂18cm压力锅”的字样,他测得高压锅限压阀的质量为70g,排气孔的横截面积约为10mm2.问这个高压锅工作时,其内部水蒸气的最大压强为多大?若锅盖面积为260cm2,则它所能承受的压力至少多大才能保证安全?(设大气压P0=105Pa)
解析①高压锅内部的压强乘以排气孔的横截面积就是内部的蒸汽压力,当蒸汽压力等于限压阀的重力与外部大气压力之和时,高压锅处于平衡状态,据此即可求出高压锅内部水蒸气的最大压强.
②为了能保证安全,锅盖所需要承受的压力应...
关于高压锅的经典计算题
张强同学家的高压锅盖上标有“××铝制品厂18cm压力锅”的字样,他测得高压锅限压阀的质量为70g,排气孔的横截面积约为10mm2.问这个高压锅工作时,其内部水蒸气的最大压强为多大?若锅盖面积为260cm2,则它所能承受的压力至少多大才能保证安全?(设大气压P0=105Pa)
解析①高压锅内部的压强乘以排气孔的横截面积就是内部的蒸汽压力,当蒸汽压力等于限压阀的重力与外部大气压力之和时,高压锅处于平衡状态,据此即可求出高压锅内部水蒸气的最大压强.
②为了能保证安全,锅盖所需要承受的压力应该等于锅内的蒸汽压力减去外部大气压力.
解答①排气孔的横截面积为:S1=10mm2=10-5m2,
限压阀的质量为:m=70g=0.07kg,
锅内最大气压为:P0S1+mg=PS1,
则P=P0S1+mgS1=1.0×105Pa×10-5m2+0.07kg×10N/kg10-5m2=1.7×105Pa;
②锅盖面积为:S2=260cm2=2.6×10-2m2,
锅盖所承受的最小压力为:
F=P?S2-P0S2=1.7×105Pa×2.6×10-2m2-1.0×105Pa×2.6×10-2m2=1.82×103N.
答:其内部水蒸气的最大压强为1.7×105Pa;
它所能承受的压力至少为1.82×103N时才能保证安全.
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