Question

如图所示是高压锅的示意图，锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔，空心柱上配有一个限压阀，当高压锅内的气体压强超过安全值时，锅内

Answer 1

解题思路：（1）根据限压阀质量求出其重力，此时重力即为压力，利用限压阀出气口横截面积求出此时压强，再加上大气压的值即为锅内气体能达到的最大压强．

（2）由经检验锅内气体的最大压强不能超过1.8×10⁵Pa，可知原来的限压阀不能继续使用；

根据锅内气体的最大压强和大气压可计算出作用在限压阀上的压强，然后根据限压阀出气口横截面积可求出限压阀的压力，此时压力即为其重力，然后即可求出限压阀的质量．

（1）F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N，s=10mm²=0.00001m²，P₀=1×10⁵Pa，

P₁=[F/s]=[1N

0.00001m2=1×10⁵Pa．

P_内=P₀+P₁=1×10⁵Pa+1×10⁵Pa=2×10⁵Pa；

（2）P_限=P_最大-P₀=1.8×10⁵Pa-1×10⁵Pa=0.8×10⁵Pa，

F_限=P_限s=0.8×10⁵Pa×0.00001m²=0.8N，

G=F_限=0.8N，

m=

G/g]=[0.8N/10N/kg]=0.08kg=80g．

答：（1）锅内气体能达到的最大压强是2×10⁵Pa；

（2）不能，应该再配一个质量为80g的限压阀．

点评：

本题考点： 压强的大小及其计算；重力的计算；大气压的综合应用．

考点点评： 此题涉及到大气压的综合应用，重力的计算，压强大小及其计算的等知识点，这是一道数学与物理的综合性题目，要求学生要具备一定的学科综合能力，计算时还要注意统一使用国际单位制单位．