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张强同学家的高压锅盖上标有“××铝制品厂18cm压力锅”的字样,他测得高压锅限压...

张强同学家的高压锅盖上标有“××铝制品厂18cm压力锅”的字样,他测得高压锅限压阀的质量为70g,排气孔的横截面积约为10mm2.问这个高压锅工作时,其内部水蒸气的最大压强为多大?若锅盖面积为260cm2,则它所能承受的压力至少多大才能保证安全?(设大气压P=105Pa)

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①高压锅内部的压强乘以排气孔的横截面积就是内部的蒸汽压力,当蒸汽压力等于限压阀的重力与外部大气压力之和时,高压锅处于平衡状态,据此即可求出高压锅内部水蒸气的最大压强. ②为了能保证安全,锅盖所需要承受的压力应该等于锅内的蒸汽压力减去外部大气压力. 【解析】 ①排气孔的横截面积为:S1=10mm2=10-5m2, 限压阀的质量为:m=70g=0.07kg, 锅内最大气压为:PS1+mg=PS1, 则P===1.7×105Pa; ②锅盖面积为:S2=260cm2=2.6×10-2m2, 锅盖所承受的最小压力为: F=P•S2-PS2=1.7×105Pa×2.6×10-2m2-1.0×105Pa×2.6×10-2m2=1.82×103N. 答:其内部水蒸气的最大压强为1.7×105Pa; 它所能承受的压力至少为1.82×103N时才能保证安全.
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考点分析:
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B.2.0×104Pa
C.3.30×104Pa
D.4.0×104Pa
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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