小杰家的压力锅锅盖上标有“××铝制品厂24cm压力锅”的字样,高压锅的限压阀的质量为100.8g,排气孔的面积为7mm2;求: (g取10N/kg;外界大气压强为1标准大气压取1×105Pa)(计算结果均保留到小数点后一位)
(1)锅内气体的压强最大可达多少?
(2)锅盖至少要能承受多大的力才能保证安全?
(3)设锅内压强每增加3.6×103Pa,水的沸点就相应的增加1℃,则锅内的最高温度可达多高?
(1);(2);(3)140℃
【分析】
(1)根据限压阀质量求出其重力,此时重力即为压力,利用限压阀出气口横截面积求出此时压强,再加上大气压的值即为锅内气体能达到的最大压强;
(2)为了能保证安全,锅盖所需要承受的压力应该等于锅内的蒸汽压力减去外部大气压力;
(3)先求出锅内压强增加量,再根据每增加,水的沸点就相应的增加1℃求出水的沸点增加量,进而得出锅内的最高温度。
【详解】
(1)锅内最大压强为
锅内最大压强为。
(2)锅盖的面积
由p可得,锅盖至少承受的最小压力
锅盖至少承受的最小压力为。
(3)锅内压强增加了
每增加3.6×103Pa,水的沸点就相应的增加1℃,则水的沸点增高
所以锅内温度最高可达
锅内温度最高可达140℃。
答:(1)锅内气体的压强最大可达;
(2) 锅盖至少要能承受才能保证安全;
(3) 锅内温度最高可达140℃。