[题目]家庭常用的高压锅与普通锅主要不同之处在于它的密封性好.图乙是高压锅的结构示意图.它的盖子上有三个气孔.带有活塞的气孔l使锅内与外界连通.此时锅内气压与外界大气压相等(外界大气压

发布于：2022-12-17 14:32    阅读次数：

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【题目】家庭常用的高压锅（图甲）与普通锅主要不同之处在于它的密封性好。图乙是高压锅的结构示意图，它的盖子上有三个气孔，带有活塞的气孔l使锅内与外界连通，此时锅内气压与外界大气压相等（外界大气压为1.0×105Pa）。当锅内温度升高至100℃时，锅内气体会把气孔1的活塞顶起，这时锅被密封。锅内温度继续升高，气体压强增大，当压强增至最大值时，气体就会冲开气孔2上的限压阀。气孔3正常情况下无作用，图乙中未画出。设锅内气压每增加3.6×103Pa，水的沸点相应增加1℃。锅内水的初始温度为20℃。限压阀被冲开前，锅内水在升温阶段单位时间内升高的温度相同。

（1）锅内温度升高到110℃时，锅内的气压是多大?

（2）此高压锅限压阀的质量为70g，气孔2的面积为7mm2。则锅内的最高温度可达到多少?（结果保留整数）

（3）若“压强每增加3.6×103Pa，水的沸点相应增加1℃”这一条件以及限压阀和气孔2的面积均未知，请用一只手表及题中的其他条件，估测出锅内的最高温度。（说明：写出锅内最高温度的表达式，并指出表达式中各测量量的含义）。

【答案】(1)；(2)；(3)，其中是从开始加热至气孔1中活塞被顶起的时间，是从活塞被顶起至限压阀被顶起的时间。

【解析】

(1)由题意可知，外界大气压是，这时水的沸点是100℃，当锅内温度升高到110℃时，温度变化量是

锅内的气压是

；

(2)高压锅限压阀的质量是

气孔2的面积是

设锅内最高气压是，对限压阀受力分析，可知

可解得

则锅内最高温度是

；

(3)由题意可知，锅内最高温度是