Question

【題目】小明家的高壓鍋鍋體直徑為24mm，排氣孔內(nèi)徑（孔內(nèi)直徑）為4mm．小明不慎丟失了鍋的限壓閥，當(dāng)他到商店購(gòu)買時(shí)售貨員告訴他，生產(chǎn)這個(gè)鍋的廠家提供的限壓閥有兩種，孔徑相同，質(zhì)量分別為100g和60g．

（1）請(qǐng)你根據(jù)說明書給出的數(shù)據(jù)，通過計(jì)算說明，小明應(yīng)該買哪一種限壓閥．（說明書標(biāo)有：當(dāng)大氣壓為105Pa時(shí)，該鍋?zhàn)罡邷囟瓤梢赃_(dá)到120℃，已知：水的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示，取g=10N/kg）
（2）請(qǐng)你說明如果買另一種限壓閥，使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么問題．

Answer 1

【答案】
（1）

解：由圖1可知，當(dāng)鍋內(nèi)溫度為120℃時(shí)，鍋內(nèi)壓強(qiáng)p=1.8×105Pa．

此時(shí)限壓閥受力：F0+G=F

設(shè)安全閥的質(zhì)量為m，則有：p0S+mg=pS

可得：m= = =0.1kg=100g

所以，應(yīng)該買質(zhì)量為100g的限壓閥

答：應(yīng)該買質(zhì)量為100g的限壓閥

（2）

解：如果買了另一種質(zhì)量為60g的限壓閥，使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)鍋內(nèi)的最高氣壓值偏小，鍋內(nèi)溫度不能達(dá)到120℃的后果

答：如果買了另一種質(zhì)量為60g的限壓閥，使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)鍋內(nèi)的最高氣壓值偏小，鍋內(nèi)溫度不能達(dá)到120℃的后果

【解析】高壓鍋的原理是增加鍋內(nèi)氣壓，提高沸點(diǎn)的原理制造的．根據(jù)鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)和大氣壓可計(jì)算出作用在限壓閥上的壓強(qiáng)，然后根據(jù)限壓閥出氣口橫截面積可求出限壓閥的壓力，此時(shí)壓力即為其重力，然后即可求出限壓閥的質(zhì)量．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)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(qiáng)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(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）才能正確解答此題．