高压锅是应用液体沸点会随着气压增大而升高的原理设计的.图为水的沸点跟气压的关系图象.已知高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2,限压阀的质量为84g.请你通过计算并对照图来判断:用该高压锅烧水,水温最高可以达到多少℃?(g取10N/kg,大气压值取1.0×105Pa)

问题描述:

高压锅是应用液体沸点会随着气压增大而升高的原理设计的.图为水的沸点跟气压的关系图象.已知高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2,限压阀的质量为84g.请你通过计算并对照图来判断:用该高压锅烧水,水温最高可以达到多少℃?(g取10N/kg,大气压值取1.0×105Pa)

锅内气压等于一标准大气压与限压阀对气体压强之和,即:p=p+p0
首先求出限压阀对气孔产生的压强.
限压阀对出气孔产生的压力:
F=G=mg=0.084kg×10N/kg=0.84N,
限压阀对出气孔产生的压强:
P=

F
S
=
0.84N
1.2×10−5m2
=0.7×105Pa,
锅内气压:
p=p+p0=0.7×105Pa+1×105Pa=1.7×105Pa.
从沸点-气压图象上得出高压锅内温度:t=116℃.
答:水温最高可以达到116℃.
答案解析:(1)高压锅的原理:高压锅密封好,水沸腾时锅内气压增大,沸点升高,容易煮熟食物;
(2)知道限压阀的质量,可以求限压阀对出气孔产生的压力,再利用压强公式求限压阀对出气孔产生的压强,加上外界大气压,得出锅内气压,从沸点-气压图象上得出高压锅内最高温度;
考试点:沸点及沸点与气压的关系;压强的大小及其计算.

知识点:本题考查了学生对压强公式的理解和运用,会计算高压锅内的气压、从沸点-气压图象搜集信息,注意单位换算.