高压锅盖直径为24cm,限压阀出气口横截面积是10mm2,限压阀质量是100g,在1标准大气压(近似为105Pa)下使用时, (1)锅内气体能达到的最大压强是多大? (2)锅盖内外两表面的压力差的
问题描述:
高压锅盖直径为24cm,限压阀出气口横截面积是10mm2,限压阀质量是100g,在1标准大气压(近似为105Pa)下使用时,
(1)锅内气体能达到的最大压强是多大?
(2)锅盖内外两表面的压力差的最大值是多大?
(3)若经检验锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,要使此高压锅能继续使用,原来的限压阀还能不能继续使用?若不能,应该在配一个质量为多大的限压阀?
答
(1)F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,s=10mm2,=0.00001m2,P0=1×105Pa,
P1=
=F s
=1×105Pa.1N 0.00001m2
P内=P0+P1=1×105Pa+1×105Pa=2×105Pa;
(2)s锅盖=π(
m)2=0.045216m2,0.24 2
锅内外的最大压强差:△p=p内-p0=2×105Pa-1×105Pa=1×105Pa,
G△F=△Ps锅盖=1×105Pa×0.045216m2=4521.6N,
(3)P限=P最大-P0=1.8×105Pa-1×105Pa=0.8×105Pa,
F限=P限s=0.8×105Pa×0.00001m2=0.8N,
G=F限=0.8N,
m=
=G g
=0.08kg=80g.0.8N 10N/kg
答:(1)锅内气体能达到的最大压强是2×105Pa;
(2)锅盖内外两表面的压力差的最大值是4521.6N,
(3)不能,应该在配一个质量为80g的限压阀.