Question

初二科学压强问题

在高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体就会冲开限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减小,现有一个直径为24cm,空心柱小孔的横截面积为10平方毫米,限压阀的质量为100g的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为一个标准大气压.问:
(1)此高压锅内气体能达到的最大压强是多少?
(2)经商品质量检测部门检测,此高压锅内的气体的最大压强不能超过18000Pa,要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀还能使用吗?若不能应该再配备一个质量为多少的限压阀?

Answer 1

1）把限压阀顶起时的压强是比大气压大的数值。10平方毫米=0.00001m^2
p内=p大+F/S=p大+G/S=p大+mg/S=1.0 x 10^5 pa+（0.1kgx10N/kg）/0.00001m^2
=2x10^5 Pa
2、应该是180000pa,原来的限压阀不能用，
对限压阀的压强p=180000pa-1.0 x 10^5 pa=8 x 10^4 pa
限压阀重力G=F=pS=8 x 10^4 pa*0.00001m^2=0.8N
限压阀质量m=G/g=0.8N/(10N/kg)=0.08kg=80g
应该再配备一个质量为80g的限压阀