Question

1679年法國物理學家帕平發明了高壓鍋.現在高壓鍋在我國被廣泛使用.高壓鍋與普通鋁鍋不同，鍋蓋通過幾個牙齒似的鍋齒與鍋體鑲嵌旋緊，加上鍋蓋與鍋體之間有橡皮制的密封圈，所以鍋蓋與鍋體之間不會漏氣.在鍋蓋中間有一排氣孔，上面再套上類似砝碼的限壓閥，將排氣孔堵住.當加熱高壓鍋，鍋內氣體壓強增大到一定程度時，氣體就把限壓閥頂起來，這時蒸氣就從排氣孔向外噴出.由于高壓鍋內的壓強大，溫度高，所以食物容易煮爛.若已知某高壓鍋的限壓閥質量為0.1 kg，排氣孔直徑為0.3 cm，則鍋內氣體的壓強最大可達___________.設壓強每增加3.6×10³ Pa，水的沸點相應增加1 ℃，則鍋內的最高溫度可達___________.（大氣壓p₀=1.0×10⁵ Pa，取g=10 m/s²）

Answer 1

2.4×10⁵ Pa        1.4×10² ℃

解析：取限壓閥為研究對象，受力情況如圖.

由平衡條件可得：

pS=p₀S+mg

所以p=p₀+=1.0×10⁵ Pa+ Pa=2.4×10⁵ Pa

超過這個壓強p，限壓閥被頂起向外排氣，故p為鍋內最大壓強.

水的沸點增加的溫度Δt= ℃= ℃=39 ℃

所以鍋內的最高溫度t=100 ℃+Δt=139 ℃.