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如图所示是高压锅的示意图,锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔,空心柱上配有一个限压阀...

如图所示是高压锅的示意图,锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔,空心柱上配有一个限压阀,当高压锅内的气体压强超过安全值时,锅内气体就会冲开限压阀,放出一部分水蒸气,使锅内气体压强减小.现有一个直径为22cm,空心柱小孔的横截面积为10㎜2,限压阀的质量为100g的高压锅,用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa.问:
(1)此高压锅内气体的最大压强是多少?
(2)经商品质量检测部门检测,此高压锅气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀还能使用吗?若不能,应再配一个质量为多大的限压阀.
(g取10N/kg)

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(1)根据限压阀质量求出其重力,此时重力即为压力,利用限压阀出气口横截面积求出此时压强,再加上大气压的值即为锅内气体能达到的最大压强. (2)由经检验锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,可知原来的限压阀不能继续使用; 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. 【解析】 (1)F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,s=10mm2,=0.00001m2,P=1×105Pa, P1===1×105Pa. P内=P+P1=1×105Pa+1×105Pa=2×105Pa; (2)P限=P最大-P=1.8×105Pa-1×105Pa=0.8×105Pa, F限=P限s=0.8×105Pa×0.00001m2=0.8N, G=F限=0.8N, m===0.08kg=80g. 答:(1)锅内气体能达到的最大压强是2×105Pa; (2)不能,应该再配一个质量为80g的限压阀.
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考点分析:
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______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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