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
问题描述:
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=
可得,锅盖所受得蒸汽的压力:F s
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
=0.0745kg=74.5g.0.745N 10N/kg
答:蒸汽对锅盖的压力是9.09×103N.限压阀的质量是74.5g.