Question

【題目】小明家的高壓鍋鍋體直徑為24mm，排氣孔內徑（孔內直徑）為4mm．小明不慎丟失了鍋的限壓閥，當他到商店購買時售貨員告訴他，生產這個鍋的廠家提供的限壓閥有兩種，孔徑相同，質量分別為100g和60g．

（1）請你根據說明書給出的數據，通過計算說明，小明應該買哪一種限壓閥．（說明書標有：當大氣壓為105Pa時，該鍋最高溫度可以達到120℃，已知：水的沸點與壓強的關系如圖所示，取g=10N/kg）
（2）請你說明如果買另一種限壓閥，使用時會出現什么問題．

Answer 1

【答案】
（1）

解：由圖1可知，當鍋內溫度為120℃時，鍋內壓強p=1.8×105Pa．

此時限壓閥受力：F0+G=F

設安全閥的質量為m，則有：p0S+mg=pS

可得：m= = =0.1kg=100g

所以，應該買質量為100g的限壓閥

答：應該買質量為100g的限壓閥

（2）

解：如果買了另一種質量為60g的限壓閥，使用時會出現鍋內的最高氣壓值偏小，鍋內溫度不能達到120℃的后果

答：如果買了另一種質量為60g的限壓閥，使用時會出現鍋內的最高氣壓值偏小，鍋內溫度不能達到120℃的后果

【解析】高壓鍋的原理是增加鍋內氣壓，提高沸點的原理制造的．根據鍋內氣體的最大壓強和大氣壓可計算出作用在限壓閥上的壓強，然后根據限壓閥出氣口橫截面積可求出限壓閥的壓力，此時壓力即為其重力，然后即可求出限壓閥的質量．
【考點精析】本題主要考查了壓強的大小及其計算的相關知識點，需要掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）才能正確解答此題．