老师,我是初三学生,今天我们老师出了道题:一个高压锅,锅盖直径24cm,阀重2N,排气孔直径2mm

作者&投稿:宰山 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
(1)高压锅上的限压阀,相当于一个重力式安全阀,锅内的汽压P=G/F;G是限压阀的重力,F是小孔的断面积,
G=mg=0.1×9.81=0.981N
F=0.1cm2=0.00001m2
P=0.981/0.00001=98100Pa=0.0981MPa≈0.1MPa
(2)小明同学想进一步提高锅内水沸腾时的温度,于是他就在限压阀上绕两圈铁丝,他这样做不可以,是危险的。因为,高压锅的生产厂家生产高压锅时是按锅内的工作压力为0.1MPa进行选材和加工的。再缠上两圈铁丝,不知所缠铁丝的直径是多大,如果所缠铁丝直径较大,就会产生安全隐患。

高压锅锅盖直径24cm,锅盖上的出气小孔横截面积为0.1CM平方。限压阀质量为100g,(g取10)~

P=F/s=0.1*10/(0.1/10000)=100000Pa
内P=100000Pa+1.01*100000Pa=201000Pa

理论上可以,但操作中不可以,有爆炸的危险

对限压阀门进行受力分析:
竖直方向受:重力,外界大气向下的压力,锅内大气向上的压力,即,
G+P外s=P内s,s是排气孔的面积,P外=100000pa,即标准大气压
P内=P外+G/s,G=mg=0.1×10=1N,S=3.14×0.0015×0.0015
P内≈2.42×10^5Pa

锅盖的面积为:S盖=3.14×0.12×0.12≈0.045m²
压力差为:F=(P内-P外)S盖=1.42×10^5×0.045=6390N

注:题目中的直径要化成半径再计算面积。国际单位,m。

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