Question

高壓鍋的鍋蓋通過幾個牙齒似的鍋齒與鍋鑲嵌旋緊，鍋蓋與鍋之間有橡皮制的密封圈，不會漏氣。鍋蓋中間有一排氣孔，上面套著類似砝碼的限壓閥將排氣孔堵住，當加熱高壓鍋（鍋內有水、食物），鍋內氣體壓強增加到一定程度時，氣體就會把限壓閥頂起來，蒸氣即可從排氣孔排出鍋外，這樣就不會因為鍋內壓強過大而造成爆炸，以確保安全，如圖所示。已知高壓鍋的限壓閥的質量為50.4g，排氣孔的面積為7mm²。求：
（1）鍋內氣體的壓強最大可達多少？
（2）設鍋內壓強每增加3.6×10³Pa，水的沸點就相應的增加1℃，則鍋內的最高溫度可達多高？（g取10N/kg；外界大氣壓強為1標準大氣壓，計算時取1×10⁵Pa）

Answer 1

解：（1）質量m=50.4×10^－3 kg，排氣孔面積s=7×10^－6m²，限壓閥受三個力的作用而平衡，所以有（P－P₀）s=mg，所以有=1.72×10⁵Pa
       （2）鍋內壓強增加了△P＝P－P₀＝0.72×10⁵Pa，所以鍋內溫度增加了△t==20℃， 因此鍋內溫度可達t=100℃ +△t℃ =120℃