一道关于大气压强的中考题

显示全部楼层 · 2020-12-13 11:53:21

家庭常用的高压锅图2①与普通锅主要不同之处在于它的密封性好.图2②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1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2②中未画出。设锅内气压每增加3. 6×103Pa，水的沸点相应增加1℃。锅内水在初始温度为20℃。限压阀被冲开前，锅内水的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70 g，气孔2的面积为7 mm2，则锅内的最高温度可达到多少？ (g取10N/kg,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的质量和气孔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。）
解析：这是一个高压锅方面的实际问题，本题主要考查压力与压强等方面的知识。
（1）外界大气压：
P0=1.0×105Pa，水的沸点为100℃。
Δt = =110℃-100℃= 10℃,
P锅内=P0+ΔP
=1.0×105Pa+10℃×3. 6×103Pa/℃
= 1. 36×105Pa.
（2）限压阀质量：m =70 g = 0. 07kg
气孔2面积：S =7 mm2= 7×10-6m2。
设锅内最高气压为p′锅内，以限压阀为研究对象，则
mg+P0S =p′锅内S,
p′锅内=P0+mg/S
=1.0×105Pa+（0. 07 kg×10 N/kg) /7×10-6m2
= 2. 0×105Pa.
锅内最高温度：
T =(p′锅内-p0) /3.6×103Pa/℃+100℃
= (2. 0×105Pa-1. 0×105Pa) /3. 6×103Pa/℃+100℃
= 128℃.
（3）锅内最高温度：
T′=(100℃-20℃)×(t′2/t′1)+100℃
=(t′2/t′1)×80℃+100℃.
t′1：从开始加热至气孔1中活塞被顶起的时间。
t′2：从活塞被顶起至限压阀被顶起的时间。
关于第三问的答案谁能给个详细的说明啊还是看不懂啊！！！！谢咯~~~

千问 · 2020-12-13 11:53:21

根据单位时间内升高温度相同，从20度升高到100度时间为t′1，所以时间内升高的温度为Δt ：(100℃-20℃)/t′1=Δt /t′2所以Δt＝=(100℃-20℃)×(t′2/t′1) 所以限压阀被顶起时T′=(100℃-20℃)×(t′2/t′1)+100℃

千问 · 2020-12-13 11:53:21

物理无能。。