Question

【题目】如图，高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上，它省时高效，深受消费者欢迎．
（1）为了防止出气孔堵塞致使高压锅发生爆炸的危险，放气孔是它的第二道安全防线．放气孔封口是易熔片（熔点较低的合金材料），试说明采用易熔片的物理道理．
（2）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g，取g=10N/kg，计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强．
（3）当高压锅内气压增大到某一值时，锅内气体就能自动顶开安全阀放气．在外界为标准大气压的环境下，该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少？对照图所示水的沸点与气压的关系图线，说明利用这种高压锅烧煮食物时，可以达到的最高温度大约是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：高压锅一旦安全阀失效，出气孔就被堵塞，锅内气体压强就会过大，沸点也随之升高，当锅内温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就开始熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生
（2）解：安全阀的重力：G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N，

气孔的面积：S=πr2=3.14×（0.002m）2=1.256×10﹣5m2

安全阀对气孔处气体产生的压强：P= = =6.4×104pa

（3）解：由题意知：锅内气压等于一标准大气压与安全阀对气体压强之和，则锅内气压是1.0×105Pa+6.4×104pa=1.64×105pa，

对照图象可知，当气压为1.64×105pa时，所对应的温度是115℃

【解析】（1）易熔片的熔点低，这样它就能及时的熔化，锅内气体便可以从放气孔出来，锅内气压就会减小，防止出现爆炸；（2）先算出安全阀的重力，然后算出气孔的面积，最后根据压强公式P= 计算压强；（3）锅内气压应该是一标准大气压与安全阀压强之和．知道了锅内气压，对照图象，就可以找出锅内的最高温度．
【考点精析】本题主要考查了沸点及沸点与气压的关系和压强的大小及其计算的相关知识点，需要掌握液体沸腾时的温度叫沸点，液体的沸点与气压有关，液面气压越小沸点越低，气压越大沸点越高．高原地区普通锅里煮不熟鸡蛋，就是因为气压低，沸点低造成的．高压锅是利用增大液面气压，提高液体沸点的原理制成的；压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）才能正确解答此题．