解题思路:高压锅的原理是增加锅内气压,提高沸点的原理制造的.根据锅内气体的最大压强和大气压可计算出作用在限压阀上的压强,然后根据限压阀出气口横截面积可求出限压阀的压力,此时压力即为其重力,然后即可求出限压阀的质量.
(1)由图1可知,当锅内温度为120℃时,锅内压强p=1.8×105Pa.
此时限压阀受力:F0+G=F
设安全阀的质量为m,则有:p0S+mg=pS
可得:m=
(p−p0)S
g=
(1.8×105Pa−105Pa)×3.14×(2×10−3m)2
10N/kg=0.1kg=100g
答:所以,应该买质量为100g的限压阀.
(2)如果买了另一种质量为60g的限压阀,使用时会出现锅内的最高气压值偏小,锅内温度不能达到120℃的后果.
答:(1)应该买质量为100g的限压阀.
(2)如果买了另一种质量为60g的限压阀,使用时会出现锅内的最高气压值偏小,锅内温度不能达到120℃的后果.
点评:
本题考点: 压强的大小及其计算.
考点点评: 此题涉及到大气压的综合应用,这是一道数学与物理的综合性题目,要求学生要具备一定的学科综合能力,计算时还要注意统一使用国际单位制单位.