Question

高压锅内气压为1.6个标准大气压时限压阀质量多少已知外界的标准大气压压阀孔直径4mm

Answer 1

问：高压锅内气压为1.6个标准大气压时限压阀质量多少已知外界的标准大气压压阀孔直径4mm

答：根据波义尔定律，压强和孔的直径成反比，即P1/P2 = d2/d1其中，P1和P2分别是两个不同位置的气体压强，d1和d2分别是这两个位置的孔直径。在这道题中，我们已知了压强和孔直径的一个位置（高压锅内），而另一个位置是外界标准大气压下的情况。因此，我们可以写出：1.6个标准大气压 / 1个标准大气压 = d2^2 / (4mm)^2解出d2 ≈ 8mm。接下来，我们可以使用理想气体状态方程来计算限压阀内的气体质量。PV = nRT其中，P是气体压强，V是气体体积，n是气体摩尔数，R是气体常数，T是气体温度。我们可以假设限压阀内的气体温度与外界相同，并且限压阀内的体积很小，可以忽略不计。因此，我们可以简化为：P1V1 = nRT解出n = P1V1/RT。现在，我们已知了P1、R和T的值，只需求出V1的值即可计算气体质量。由于限压阀的体积很小，我们可以将其近似为一个球体，使用球体体积公式：V = (4/3)πr^3其中，r是球的半径，我们可以用d2/2来代替。将d2 ≈ 8mm带入，计算得到r ≈ 4mm。因此，限压阀内的体积为：V1 = (4/3)πr^3 ≈ 268mm^3带入式子，可以得到：n = P1V1/RT ≈ 1.21×10^-5 mol最后，我们可以用气体摩尔质量（例如空气的摩尔质量约为28.97 g/mol）来计算气体质量，即m = nM其中，M是气体摩尔质量。例如，如果限压阀内的气体是空气，则m = 1.21×10^-5 mol × 28.97 g/mol ≈ 0.35 mg因此，限压阀内的气体质量约为0.35毫克。