Question

（2007?房山区一模）高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气．锅盖中间有一排气孔，上面套着类似砝码的限压阀将排气孔堵住，当加热高压锅（锅内有水、食物），锅内气体压强增加到一定程度时．气体就会把限压阀顶起来，蒸气即可从排气孔排出锅外，这样就不会因为锅内压强过大而造成爆炸，以确保安全（如图1 0）．已知高压锅的限压阀的质量为100.8g，
排气孔的面积为7mm² ）．求：
①锅内气体的压强最大可达多少？
②设锅内压强每增加3.6×10³P a，水的沸点就相应的增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？（g取1 0N/k g：外界大气压强为1标准大气压，计算时取1×10⁵Pa）

Answer 1

分析：（1）根据限压阀质量求出其重力，此时重力即为压力，利用限压阀出气口横截面积求出此时压强，再加上大气压的值即为锅内气体能达到的最大压强．
（2）先求出锅内压强增加量，再根据每增加3.6×10³Pa水的沸点就相应的增加1℃求出水的沸点增加量，进而得出锅内的最高温度．

解答：解：①锅内最大压强为：
P=P₀+

mg

S

=1×10⁵P_a+

0.1008kg×10N/kg

7×10-6m2

=2.44×10⁵Pa．
②锅内压强增加了：
△P=P-P₀=2.44×10⁵Pa-1×10⁵Pa=1.44×10⁵Pa，
水的沸点增高：
△t=

1.44×105Pa

3.6×103Pa/℃

=40℃，
所以，锅内温度最高可达：t=100℃+40℃=140℃．
答：①锅内气体的压强最大可达2.44×10⁵Pa．
②锅内的最高温度可达140℃．

点评：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，是一道物理综合题目，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．