压力锅盖直径为24厘米,限压阀出气口面积是10平方毫米,限压阀质量是100克,在1标准大气压下使用时,锅内气体的最大压强是多大?锅盖内外的压力差的最大值是多少?(1标准大气压=10的五次方帕,g取10N/kg)

问题描述:

压力锅盖直径为24厘米,限压阀出气口面积是10平方毫米,限压阀质量是100克,在1标准大气压下使用时,锅内气体的最大压强是多大?锅盖内外的压力差的最大值是多少?(1标准大气压=10的五次方帕,g取10N/kg)

100克=0.1千克 G=mg=0.1千克×10牛/千克=1牛
P=F/S=1牛/10^-5=100000帕
100000帕+1.01×10^5帕=201000帕
F外=PS=1.01×10^5帕×π×0.12²≈4569.1牛
F内=201000帕×π×0.12²=9093牛
9093-4569.1=4523.9牛

限压阀产生的压强:p阀=F/S=G阀/S=mg/S=(0.1kg*10N/kg)/ (10*10^-6m²)=10^5Pa.
锅内气体的最大压强:p内=p外+p阀=10^5Pa+10^5Pa=2*10^5Pa.
锅盖内外的压力差的最大值:△F=△p S盖=(p内-p外)S盖=10^5Pa*π(0.24m/2)²=4521.6N