如图所示，压力锅锅盖面积450cm2，限压出气孔的横截面积为0.05cm2，当锅内蒸汽达到2个标准大气压时，蒸汽对锅盖的压力是多大？当锅内蒸汽达到2.5个标准大气压时，锅内蒸汽刚好顶开限压阀自动放气，求限压阀的质量是多大？（g=10N/kg，大气压=1.01×105Pa）

答

（1）压力锅锅盖面积s=450cm²=4.5×10^-2m²，
由p=

F

s

可得，锅盖所受得蒸汽的压力：
F=pS=2×1.01×10⁵Pa×4.50×10^-2m²=9.09×10³N．
（2）根据题意得：
G_阀+p₀S_阀=p_内S_阀
则：G_阀=p_内S_阀-p₀S_阀=2.5×10⁵Pa×5×10^-6m² -1.01×10⁵Pa×5×10^-6m²=0.745N．
m=

G阀

g

=

0.745N

10N/kg

=0.0745kg=74.5g．
答：蒸汽对锅盖的压力是9.09×10³N．限压阀的质量是74.5g．
答案解析：（1）已知压力和受力面积，直接根据F=pS即可求出压力的大小．（2）根据锅内气体的最大压力等于大气压和限压阀上的限压阀的压力，限压阀出气口横截面积已知，据此列出等式可求出限压阀的压力，此时限压阀对限压出气孔的压力即为其重力，然后即可求出限压阀的质量．
考试点：压强的大小及其计算；压力及重力与压力的区别．
知识点：此题涉及到大气压的综合应用，重力的计算，压强大小及其计算的等知识点，这是一道综合性较强的题目，要求学生要具备一定的学科综合能力，计算时还要注意统一使用国际单位制单位．