Question

20．在日常生活中，為了提尚烹煮食物的溫度，縮短烹煮的時(shí)間，人們利用水的沸點(diǎn)隨氣壓的升高而升高的性質(zhì)制造出了高壓鍋．某種規(guī)格的高壓鍋出氣口的直徑為3.2mm，計(jì)算出它的面積為8mm²，要使鍋內(nèi)氣壓達(dá)到2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，請(qǐng)計(jì)算該高壓鍋應(yīng)配的限壓閥的質(zhì)量為多少克？（外界氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓取10⁵Pa，g取10N/kg）

Answer 1

分析 可設(shè)出氣口的面積為S，外界大氣壓為p₀，鍋內(nèi)氣壓為p，限壓閥質(zhì)量為m，則限壓閥受到重力G=mg、鍋內(nèi)氣體壓力F_內(nèi)、外界大氣壓力F_外三個(gè)力的關(guān)系為：p₀S+mg=pS，然后即可求出m．

解答 解：設(shè)出氣口的面積為S，外界大氣壓為p₀，鍋內(nèi)氣壓為p，限壓閥質(zhì)量為m
由pS=p₀S+mg得：
m=$\frac{（p-{p}_{0}）S}{g}$=$\frac{（2×1{0}^{5}Pa-1{0}^{5}Pa）×8×1{0}^{-6}{m}^{2}}{10N/kg}$=0.08kg=80g．
答：該高壓鍋應(yīng)配的限壓閥的質(zhì)量為80克．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力公式和壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，根據(jù)限壓閥受力平衡得出等式是關(guān)鍵．