Question

图甲为高压锅的构造，图乙为水的沸点与气压的关系图象．（取g=10N/kg，大气压为一个标准大气压即10⁵Pa）．
（1）说出高压锅为什么能将食物加热到100℃以上？
（2）若高压锅出气孔的截面积约12mm²，压在出气孔上的安全阀的质量为84g．通过计算并对照图象说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？

Answer 1

分析：（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）知道安全阀的质量，可以求安全阀对出气孔产生的压力，再利用压强公式求安全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；

解答：解：（1）高压锅是密封的，锅内水汽化形成的水蒸气不能跑出去，使锅内水面上的气压增大（大于1标准大气压），水的沸点升高（高于100℃）；
（2）安全阀对出气孔产生的压力：
F=G=mg=84×10^-3kg×10N/kg=0.84N．
s=12mm²=12×10^-6m²，
安全阀对出气孔产生的压强：
p=

F

S

=

0.84N

12×10-6m2

=0.7×10⁵Pa，
锅内气压：
p′=1×10⁵Pa+0.7×10⁵Pa=1.7×10⁵Pa．
从沸点-气压图象上得出高压锅内温度：
t=116℃．
答：（1）高压锅是密封的，锅内水汽化形成的水蒸气不能跑出去，使锅内水面上的气压增大，水的沸点升高；
（2）最高温度大约是116℃；

点评：本题考查了学生对压强公式的理解和运用，涉及到大气压、从沸点-气压图象搜集信息、单位换算，知识点多，属于难题．