题目

如图，压力锅的直径为24厘米，限压阀下的柱形出气孔面积为10毫米2 ， 已知水的沸点与气压关系如表所示。若一个标准大气压(760毫米汞柱)的值取1.0×105帕，g取10N/kg，π取3，问: 水在不同气压下的沸点 气压(毫米汞柱) 1520 787.7 760 707 657 611 567 525.5 487 450 沸点(℃) 120.6 101 100 98 96 94 92 90 88 86 （1） 压力锅是利用的原理制成的 （2） 若要使水的沸点达到120.6℃，限压阀的质量应该为多少? （3） 当高压锅内气压为1520毫米汞柱时，锅盖与下面锅体之间的拉力为多少?(不计锅盖的质量) 答案： 【1】气压越大，沸点越高的 根据表格可知，当水的沸点为120.6℃时，气压为1520mm汞柱，锅内的气压值：p内=ρ液gh=13.6×103kg/m3×10N/kg×1.52m=2.0672×105Pa，限压阀受到锅内气体竖直向上力、竖直向下的大气压力、限压阀竖直向下的重力，即G=p内S阀-p0S阀=（p内-p0）S阀=（2.0672×105Pa-1.0×105Pa）×10×10-6m2=1.0672N；限压阀的质量：m=  G g=1.0672N10N/kg=0.10672kg=107g； 因为锅盖受竖直向下的大气压力、锅内气体向上的压力、锅盖与下面锅体之间的向下的拉力，所以锅盖与下面锅体之间的拉力：F=p内S锅盖-p0S锅盖；F=（p内-p0）S锅盖=（2.0672×105Pa-1.0×105Pa）×3×( 0.24m÷2)2=4610.304N。

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