Question

如圖是高壓鍋的示意圖，鍋蓋上有一個空心柱為放氣孔，空心柱上戴著的一個帽子為限壓閥，當高壓鍋內的氣體壓強超出了安全值時，鍋內的氣體就會沖開限壓閥，氣體跑出一部分，使鍋內氣體的壓強減小，現有一個直徑為24cm，空心柱放氣孔的橫截面積為10mm² ，限壓閥的質量為100g的高壓鍋，要用

它來煮飯，若當時的大氣壓為10⁵Pa。請問：

（1）此高壓鍋內的氣體能達到的最大壓強為多少？

（2）經商品質量檢測部門檢測，此高壓鍋內氣體的最大壓強不能超過1.8×10⁵Pa，要使此高壓鍋能繼續安全使用，原來的限壓閥還能使用嗎？若不能，應該再配備一個質量為多大的限壓閥？

 

Answer 1

【答案】

（1）2×10⁵Pa；（2）不能；80g

【解析】

試題分析： （1）對限壓閥分析受力，如下圖所示：限壓閥重力為G，鍋內氣體對限壓閥的壓強為P，壓力為F，大氣對限壓閥的壓強為P₀，壓力為F₀。

限壓閥平衡時：，其中：G = mg =0.1kg×10N/kg = 1N，   

  則

(2)不能，

 

考點：壓強計算