Question

綜合題：

如圖所示是高壓鍋的示意圖：鍋蓋上有一個空心柱為排氣孔，空心柱上戴著一個帽子為限壓閥．當高壓鍋內氣體的壓強超過安全值時，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，空心柱小孔的橫截面積為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1.0×10⁵Pa，則

(1)此高壓鍋內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？(g取10N/kg)

Answer 1

答案：
解析：

(1)當鍋內氣體壓強達到最大值時，限壓閥受到重力、鍋內氣體向上的壓力、外界大氣向下的壓力而平衡． 　　則有：　　P內S＝G＋P大氣S＝mg＋P大氣S 　　即：　　　P內＝＋P大氣＝＋105Pa＝2×105Pa 　　(2)由于P內＞1.8×105Pa，所以原來的限壓閥不能使用，應減小限壓閥的質量