高压锅压强题

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1、 例1.高压锅的直径是24cm,限压阀直径为4mm，限压阀质量为64g，使用时，高压锅外最大压强差是多大？锅最大压强是多大？【答案】(1)Pm=Fm/Sm=G/Sm=mg/Sm，pm=0.5105Pa (2)P=P0+Pm,p=1.5105Pa例2 家庭常用的高压锅与普通锅主要不同之处在于它的密闭性好。1)为了防止出气孔堵塞致使高压锅爆炸的危险，放气孔是它的第二道平安防线。放气孔是易容片熔点较低的合金材料，试说明采用易容片的物理道理。2小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm,压在出气孔上的平安阀的质量为80g，取g=10N/kg。计算平安阀自重对出气孔处气体所产生的压强。【答案】1随着高压锅的

2、气压越来越高，高压锅部的温度也越来越高，引起易容片的熔化，从而翻开了放气孔，放出了多余的气体，减小了锅的压力，防止发生爆炸。2P=F/S，F=G=mg=0.08Kg10N/Kg=0.8N，S=r2=3.14(0.002m)0.00001256m2P=F/S=0.8N/0.00001256m263694.3pa例3 高压锅径为24厘米,锅盖上的限压出气口的面积为7平方毫米,限压阀的质量为100.8克，求：1使用时，锅气体的压强最大可达多少？2设锅压强每增加4000帕，水的沸点就相应地增加1，那么锅的最高温度可达多高？g=10NKg，外界大气压强100000帕【答案】1P=P外+P阀=100000

3、 Pa +0.1008Kg10N/Kg/710-6m2=244000Pa2P=P-P外=244000 Pa -100000 Pa =144000 Pa n=P/P=144000/4000=36t最高=t+t=100+36=136例4高压锅是应用液体沸点会随着气压增大而升高的原理设计的.高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2,限压阀的质量为84g.用该高压锅烧水,水温最高可以到达多少?(g取10N/kg,大气压取1.0105Pa.)【答案】压强差0.074个标准大气压，锅1.013+0.074个标准大气压，温度102。例5 家庭常用的高压锅图甲与普通锅主要不同之处在于它的密闭性好。图乙是高压锅的结

4、构示意图，它的盖子上有三个气孔，带有活塞的气孔1使锅与外界连通，此时锅气压与外界大气压强相等外界大气压为1.0105Pa，当锅温度升高至100时，锅气体会把气孔1的活塞顶起，这时锅被密封。锅温度继续升高，气体压强增大，当压强增至最大值时，气体就会冲开气孔2上的限压阀。气孔3正常情况下无作用，图乙中未画出。设锅气压每增加3.6103Pa，水的沸点相应增加1。锅水的初始温度为20。限压阀被冲开前，锅水在升温阶段单位时间升高的温度一样。求：1锅温度升高到110时，锅的气压是多大？2此高压锅限压阀的质量为70g，气孔2的面积为7mm2，那么锅的最高温度可到达多少？(g取10N/kg，结果保存整数)3假

5、设“压强每增加3.6103Pa，水的沸点相应增加1这一条件以与限压阀的质量和气孔2的面积均未知，请用一只手表与题中的其他条件，估测出锅的最高温度。说明：写出锅最高温度的表达式，并指出表达式中各测量量的含义。【答案】1外界大气压P0=10105pa，水的沸点为100t=t2-t1=110-100=10p锅=P0p2限压阀质量，气孔2面积设锅最高气压为，以限压阀为研究对象，那么锅最高温度3锅最高温度：从开场加热至气孔1中活塞被顶起的时间。：从活塞被顶起至限压阀被顶起的时间。例3.小明同学家的高压锅盖上标有“XX铝制厂18Cm压力锅字样，他测出限压阀质量70g，排气孔横截面积10 mm2问：1、高压

6、锅工作时，部水蒸气压强最大为多大？2、如果锅盖面积260cm2,那么它能承受的压力至少为多大时才能保证平安？大气压P1105 Pa，g取9.8N/kg3、对照表格，说明高压锅部水沸腾的最高温度是多少？表格实质性容：大气压为1.3时，沸点为110，大气压为1.5时，沸点为115。【答案】1当“高压锅工作时，设部水蒸气压强最大为P.限压阀形成的压强P1=F/S=G/S=mg/s=0.07Kg9.8N/kg/1010-6m2=68600Pa故P=P+P1=1105 Pa+68600Pa=168600Pa2锅盖承受的压力,来自部的气压力,与外面的大气压力,两者方向相反.因此,锅盖要额外承受的压力F，

7、F=P-PS=68600Pa26010-4m2=1783.6牛顿3高压锅部水沸腾的最高温度超过115度。大概122度。随堂练习高压锅直径为24Cm，限压出气口直径为3.5mm,限压阀质量为100g,使用时高压锅外最大压强差为多少?锅盖与锅的接口处应至少能承受多大的力才行?【答案】P=P-P外=P阀=mg/s=0.1Kg9.8N/Kg/=101910.8paF=PS=101910.8Pa0.045216m2=4608N例4.下列图高压锅示意图：锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀。当高压锅气体的压强超过平安值时，锅的气体就会冲开限压阀，气体跑出一局部，使锅气体的压强减小。现有

8、一个直径为24cm，空心柱小孔的横截面积为10mm2，限压阀的质量为100g 的高压锅炉，要用它来煮饭。假设当时的大气压为1.0 105Pa。(g取10Nkg) 问：(1)此高压锅气体能到达的最大压强为多少?(2)经商品质量检测部门检测，此高压锅气体的最大压强不能超过1.8105Pa。要使此高压锅能继续平安使用，原来的限压阀还能不能继使用?假设不能，应该再配备一个多大质量的限压阀？g取10N/Kg【答案】1设外界大气压为p0，而限压阀产生压强为pm,锅气体压强2由于，要使此高压锅继续使用，必须减少，由可知，外界大气压强不变，要减少，必须减少限压阀的质量。，随堂练习小明家的高压锅锅体直径为24c

9、m，排气孔径为4mm。小明不慎丧失了锅的限压阀，当他到商店购置时售货员告诉他，生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种，孔径一样，质量分别为100g和60g。1请你根据说明书给出的数据，通过计算说明，小明应该买哪一种限压阀。(说明书标有：当大气压为105Pa时，该锅最高温度为120。：水的沸点与压强的关系如下图，取g =10N/kg)2请你说明如果买另一种限压阀，使用时会出现什么问题。1由图可知，当锅温度为120时，锅压强p=1.8105Pa。此时限压阀受力：F0+G=F ，设平安阀的质量为m，那么有：p0S+mg=pS 可得：m=kg=0.1kg=100g 所以，应该买质量为100g的限压阀。2如

10、果买了另一种质量为60g的限压阀，使用时会出现锅的最高气压值偏小，锅温度不能到达120的后果。强化练习1. 用物理知识解释高压锅煮饭熟得快的道理。【答案】高压锅是密封的，液面上气压较高，水的沸点也升高，能到达较高的温度，所以熟得快。2.测得一个24厘米高压锅的限压阀的质量为0.1千克，排气孔的径为3毫米。如果用它煮水消毒，根据下面水的沸点与压强关系的表格，这个高压锅的最高温度大约是多少？【答案】(1) (2) (3) 综上： (4)代入数值p = 2.4105帕 (5)，从表中查出，锅温度约为126 。评分标准：此题6分，(1)、(2)、(3)、(4)、(5)式各1分，答出锅温度再给1分，温度

11、为126 127 的都给分。3.小杰家的压力锅盖上标有“铝制品厂24公分压力锅的字样。他测得限压阀的质量是100克，排气孔的直径为3毫米，这个压力锅正常工作时部水蒸气的最大压强相当于大气压的多少倍？锅盖至少要能承受多大压力才能保证平安？大气压强为1.01105帕【答案】排气孔的面积S=r2=d2/4，锅最大压强是大气压强的2.4倍。锅盖的有效面积为：S=D2/4，锅盖至少要能承受的压力等于锅外的压力差：4. 盛夏时分，“小问号王欣同学在翻开冰箱取饮料时，突然脑海里浮出一个问题：为什么每次开冰箱门都比拟费力?通过仔细观察他发现翻开冰箱门时，冰箱里的冷空气出来，外面的热空气进去当冰箱门重新关上后，

12、就将这局部热空气也关在了里面，箱热空气冷却收缩压强减小王欣判断这应该是开冰箱门费力的一个原因。假设冰箱门长为0.6m宽为0.5m冰箱外的气压为1l05 Pa，设冰箱部与外部的气压相差1/1000，求：(1)冰箱气体压强多少? (2)冰箱、外气体对门的压力各是多少?(3)冰箱门受到的外压力差相当于质量为多少的物体受到的重力大小?(g=10Nkg)【答案】2冰箱门的面积 3冰箱门受到的外压力差为 由，此压力相当于质量为的物体所受重力 5. 高压锅的限压阀的质量为100.8 g，排气孔的面积为7mm2求：1锅气体的压强最大可达多少?2设锅压强每增加3.6103Pa，水的沸点就相应的增加1，那么锅的最

13、高温度可达多高?(g取10N/kg；外界大气压强为1标准大气压，计算时取1105Pa)【答案】1锅最大压强为：p=p0+mgS=1105Pa+(0.100810)/710-6=2.44105Pa2锅增加压强为p=p-p0=1.44105Pa，水的沸点增高t=(1.441053.6103)=40所以，锅温度最高可达：t=100+40=140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(锅有水、食物)，锅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

14、因为锅压强过大而造成爆炸，以确保平安。6. 某同学为了研究植被的垂直分布与气候的关系，考察了亚热带地区的某座海拔2000米以下的高山。在山脚a处，他看到的是常绿阔叶林，并测得此处海拔为100米，气温为22，大气压为1105帕；往上走，他经过了常绿阔叶、落叶阔叶混交林。当他进入落叶阔叶矮林时，刚好在山腰中央b处；继续往上走时他看到的是高山灌木丛，过了c处后，即进入山地草甸。过了一会儿到达了山顶d处。他在处测得大气压为8104帕。根据所学知识。求：1这座山的海拔；2山顶d处气温。【答案】设这座山的海拔为x，山顶d处的气温为T。根据所学知识：在海拔2000米以，每升高12米，大气压强降低133Pa，

15、海拔每升高1000米，气温下降6，可得：12米：133Pa=x-100米：1103Pa-8104Pa，那么x1905米。据此，那么1000米：6=1905米-100米：22-T，那么T=11.2。7. 高压锅是生活中一种密闭的加热容器。锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅气压到达限定值时，限压阀被锅气体顶起放出局部气体，实现了对锅气体压强的控制。如下图，某高压锅锅体的底面积为S，侧壁竖直，出气孔横截面积为S0，限压阀质量为m0,限压阀顶部面积为S1大气压强为P0。1写出液体沸点与气压的关系；2求使用高压锅时锅气体的最大压强；3为保证使用平安，不可随意增加限压阀质量。如果限压阀的质量增加m，

16、请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少。【答案】中考1液体外表气压越大，液体的沸点越高。2当限压阀刚要被顶起时，受力平衡：锅气体最大压强：3锅气体对锅盖最大压力的增加量：锅体对锅盖的最大作用力增加量为：因为S远大于S0，所以8.在日常生活中，为了提高烹煮食物的温度，缩短烹煮的时间，人们利用水的沸点随气压的升高而升高的性质制造出了高压锅。某种规格的高压锅出气口的直径为3.2mm，计算出它的面积约为8。要使锅的气压到达2个标准大气压，请你帮助计算该高压锅应配的限压阀的质量为多少克？设外界气压为1个标准大气压，1个标准大气压取Pa，g取10N/kg【答案】中考设出气口的面积为S，外界大

17、气压为p0，锅气压为p，限压阀质量为m，有9. 假设高压锅盖的面积约为420cm2，当锅蒸汽的压强到达1.6个标准大气压时，锅盖与锅体间的拉力为_N。以知外界大气压为1个标准大气压，1个标准大气压的值可近似取105Pa【答案】中考2.710310. 如图是锅炉上的保险阀，当门受到的蒸汽压强超过平安值时，阀门被顶开，蒸汽跑出一局部，使锅炉的蒸汽压强减小，杠杆重可以忽略不计，OA与AB长度的比值为1：3，阀门的面积是3cm2，要保持锅炉、外气体的压强差是1.2105Pa，试求应将质量为多大的生物挂在杠杆的B点？g取10N/kg【答案】中考m=O9(kg) F=36(N) G=9(N)11.高压锅是

18、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，深受消费者欢送1请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？2小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片熔点较低的合金材料的改良建议现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔如图1试说明小明建议的物理道理3小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的平安阀的质量为80g通过计算并对照图象图2说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假假设要把这种高压锅向地区销售，你认为需要做哪方面的改良，如何改良？【答案】1根据题干中高压锅的信息图可知高压锅的设计中用到很多物理知识，比方：

19、可以将食物加热到100以上，应用到了沸点与气压的关系；锅压力等于大气压力和限压阀的压力，应用了二力平衡的知识；计算锅温度的时候，用到压强的计算；增加易熔片是利用熔化的知识等等2高压锅一旦平安阀失效，锅气压过大，锅温度也随之升高，当温度到达易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就会熔化，锅气体便从放气孔喷出，使锅气压减小，从而防止爆炸事故发生3根据题意得锅压强等于大气压加限压阀产生的压强，即Pa= mg/s= 8010-3kg10N/Kg/3.142210-6m2=0.63105Pa所以有：P=P0+Pm=1.01105Pa+0.63105Pa=1.64105Pa由图象可得锅最高温度大约为1155 / 5