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  • 小杰家的壓力鍋鍋蓋上標(biāo)有“××鋁制品廠24厘米壓力鍋”的字樣,他測(cè)得限壓閥的質(zhì)量是100克,排氣孔的直徑約為3毫米.這個(gè)壓力鍋正常工作時(shí)內(nèi)部水蒸氣的最大壓強(qiáng)相當(dāng)于大氣壓的多少倍

    小杰家的壓力鍋鍋蓋上標(biāo)有“××鋁制品廠24厘米壓力鍋”的字樣,他測(cè)得限壓閥的質(zhì)量是100克,排氣孔的直徑約為3毫米.這個(gè)壓力鍋正常工作時(shí)內(nèi)部水蒸氣的最大壓強(qiáng)相當(dāng)于大氣壓的多少倍?鍋蓋至少要能承受多大壓力才能保證安全?(大氣壓強(qiáng)為l.01×105帕)
    物理人氣:924 ℃時(shí)間:2020-05-22 01:45:20
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)排氣孔的橫截面積為:S=πr2=3.14×(
    1
    2
    ×3×10-32=7.065×10-6m2,
    限壓閥的質(zhì)量為:m=100g=0.1kg,
    鍋內(nèi)最大氣壓為:P0S+mg=PS,
    則P=
    P0S+mg
    S
    =
    1.01×105Pa×7.065×10?6m2+0.1kg×9.8N/kg
    7.065×10?6m2
    ≈2.397×105Pa;
    所以,鍋內(nèi)的最大壓強(qiáng)約為大氣壓強(qiáng)的2.4倍.
    (2)鍋蓋面積為:S′=πr′2=3.14×(0.12m)2=4.5216×10-2m2
    鍋蓋所承受的最小壓力為:
    F=PS′-P0S′=(2.397×105Pa-1.01×105Pa)×4.5216×10-2m2=6.3×103N.
    答:這個(gè)壓力鍋正常工作時(shí)內(nèi)部水蒸氣的最大壓強(qiáng)相當(dāng)于大氣壓的2.4倍;鍋蓋至少要能承受6.3×103N的壓力才能保證安全.
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