物理压强应用题

Question

如图所示是高压锅的示意图，过盖上有一个空心住为排气孔，空心住上带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气体就会冲开限压阀，气体跑出一部分，是国内气体压强减小，现在一个直径为24厘米，空心柱小孔的横截面积为10平方毫米，限压阀的质量为100克的高压锅，利用它可以将食物加热到100摄氏度以上，它省时高效，深受消费者欢迎。（g取10N/kg）
(1)为了防止出气孔堵塞致使高压锅发生爆炸的危险，放气孔是他的第二道防线。放气孔封口是易熔片（熔点较低的合金材料），试说明采用易熔片的物理道理。
(2)限压阀的重对排气孔处气体所产生的压强为多少？
（3）要用它来煮饭，若当时的大气压为100KPa，此高压锅内气体能达到的最大压强为多少？
（4）经商品质量检测部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过180kPa，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，需配一个质量为多大的限压阀？ </img>

Answer 1

1、锅内气压升高时，水的沸点变大，达到易熔片的熔点，易熔片熔化，开始排气。
2、P=F/s，F=G＝mg＝0.1×10＝1N，s＝10mm2＝0.00001m2
所以：P＝1/0.00001＝100000pa
3、P＝100 000＋100 000＝200000pa
4、不能
限压阀的压强应该为：P=80000＝F/s
解得：F=0.8N
m=G/g＝0.8/10=0.08kg
即：80g

Answer 2

1：当温度较高时会爆炸，有放气孔，在高温下融化，使锅内气压减小
2：P=F/S=G/S=mg/S=0.1Kg*10N/kg/10平方毫米=100000帕
3：P内=P0+P=200KPa
4：不能。P1=180KPa-100KPa=80KPa F=PS=80KPa*10平方毫米=0.8N m=G/g=0.8N/（10N/kg）=80g

Answer 3

1.雪地能承受的最大压力f=ps=3000*1=3000n
g=f-g撬=3000-10*10=2900n
2.冰层能承受的最大压力f=ps=20000*0.016=320n
小孩对地面的压力=小孩重力g=mg=40*10=400n
400n大于320n
不能步行通过冰面