大氣壓強(qiáng)和流體壓強(qiáng) 之高壓鍋問(wèn)題課件

1、1：小明家的高壓鍋鍋體直徑為24cm，排氣孔內(nèi)徑為4mm。小明不慎丟失了鍋的限壓閥，當(dāng)他到商店購(gòu)買(mǎi)時(shí)售貨員告訴他，生產(chǎn)這個(gè)鍋的廠家提供的限壓閥有兩種，孔徑相同，質(zhì)量分別為100g和60g。1請(qǐng)你根據(jù)說(shuō)明書(shū)給出的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，小明應(yīng)該買(mǎi)哪一種限壓閥。(說(shuō)明書(shū)標(biāo)有：當(dāng)大氣壓為105Pa時(shí)，該鍋?zhàn)罡邷囟葹?20。已知：水的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示，取g =10N/kg)2請(qǐng)你說(shuō)明如果買(mǎi)另一種限壓閥，使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題。由圖1可知，當(dāng)鍋內(nèi)溫度為120時(shí)，鍋內(nèi)壓強(qiáng)p=1.8105Pa。2分 此時(shí)限壓閥受力：F0+G=F3分 設(shè)安全閥的質(zhì)量為m，則有：p0S+mg=pS 2分 可得：m= =0.

2、1kg=100g2分 所以，應(yīng)該買(mǎi)質(zhì)量為100g的限壓閥。 2分2如果買(mǎi)了另一種質(zhì)量為60g的限壓閥，使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)鍋內(nèi)的最高氣壓值偏小，鍋內(nèi)溫度不能達(dá)到120的后果。3分kg2分2：高壓鍋是家庭廚房中常見(jiàn)的炊具，利用它可以將食物加熱到100以上它省時(shí)高效，深受消費(fèi)者歡迎（1）請(qǐng)問(wèn)高壓鍋的設(shè)計(jì)運(yùn)用了哪些物理知識(shí)？（2）小明在有關(guān)媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報(bào)道后，給廠家提出了一個(gè)增加易熔片（熔點(diǎn)較低的合金材料）的改進(jìn)建議現(xiàn)在生產(chǎn)的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖1）試說(shuō)明小明建議的物理道理（3）小明測(cè)得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm，壓在出氣孔上的安全閥的質(zhì)量為80g通

3、過(guò)計(jì)算并對(duì)照?qǐng)D象（圖2）說(shuō)明利用這種高壓鍋燒水時(shí)，最高溫度大約是多少？假若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷(xiāo)售，你認(rèn)為需要做哪方面的改進(jìn)，如何改進(jìn)？3:如圖所示是高壓鍋的示意圖，鍋蓋上有一個(gè)豎直空心柱為排氣孔，空心柱上配有一個(gè)限壓閥，當(dāng)高壓鍋內(nèi)的氣體壓強(qiáng)超過(guò)安全值時(shí)，鍋內(nèi)氣體就會(huì)沖開(kāi)限壓閥，放出一部分水蒸氣，使鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小現(xiàn)有一個(gè)直徑為22cm，空心柱小孔的橫截面積為102，限壓閥的質(zhì)量為100g的高壓鍋，用它來(lái)煮飯，若當(dāng)時(shí)的大氣壓為1.0105Pa問(wèn)：（1）此高壓鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)是多少？（2）經(jīng)商品質(zhì)量檢測(cè)部門(mén)檢測(cè)，此高壓鍋氣體的最大壓強(qiáng)不能超過(guò)1.8105Pa，要使此高壓鍋能繼續(xù)安全使用，原

4、來(lái)的限壓閥還能使用嗎？若不能，應(yīng)再配一個(gè)質(zhì)量為多大的限壓閥（1）根據(jù)限壓閥質(zhì)量求出其重力，此時(shí)重力即為壓力，利用限壓閥出氣口橫截面積求出此時(shí)壓強(qiáng)，再加上大氣壓的值即為鍋內(nèi)氣體能達(dá)到的最大壓強(qiáng)（2）由經(jīng)檢驗(yàn)鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)不能超過(guò)1.8105Pa，可知原來(lái)的限壓閥不能繼續(xù)使用；根據(jù)鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)和大氣壓可計(jì)算出作用在限壓閥上的壓強(qiáng)，然后根據(jù)限壓閥出氣口橫截面積可求出限壓閥的壓力，此時(shí)壓力即為其重力，然后即可求出限壓閥的質(zhì)量解答：解：（1）F=G=mg=0.1kg10N/kg=1N，s=10mm2，=0.00001m2，P0=1105Pa，P1= F/s= 1N/0.00001m2=1105

5、PaP內(nèi)=P0+P1=1105Pa+1105Pa=2105Pa；（2）P限=P最大-P0=1.8105Pa-1105Pa=0.8105Pa，F(xiàn)限=P限s=0.8105Pa0.00001m2=0.8N，G=F限=0.8N， m= G/g= 0.8N/10N/kg=0.08kg=80g答：（1）鍋內(nèi)氣體能達(dá)到的最大壓強(qiáng)是2105Pa；（2）不能，應(yīng)該在配一個(gè)質(zhì)量為80g的限壓閥5、小杰家的壓力鍋蓋上標(biāo)有“鋁制品廠24公分壓力鍋”的字樣。他測(cè)得限壓閥的質(zhì)量是100克，排氣孔的直徑為3毫米，這個(gè)壓力鍋正常工作時(shí)內(nèi)部水蒸氣的最大壓強(qiáng)相當(dāng)于大氣壓的多少倍？鍋蓋至少要能承受多大壓力才能保證安全？（大氣壓強(qiáng)為1.01105帕） 4、測(cè)得一個(gè)24厘米高壓鍋的限壓閥的質(zhì)量為0.1千克，排氣孔的內(nèi)徑為3毫米。如果用它煮水消毒，根據(jù)下面水的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)關(guān)系的表格，這個(gè)高壓鍋內(nèi)的最高溫度大約是多少？6：如圖2.5.12所示，壓力鍋鍋蓋面積4502 ，限壓出氣孔的橫截面積為0.052,當(dāng)鍋內(nèi)蒸汽達(dá)到2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，蒸汽對(duì)鍋蓋的壓力是多大？當(dāng)鍋內(nèi)蒸汽達(dá)到2.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，鍋內(nèi)蒸汽剛好頂開(kāi)限壓閥自動(dòng)放氣，求限壓閥的質(zhì)量是多大？（g=10N/，大氣壓=1.01105Pa）8：已知高壓鍋的限壓閥的質(zhì)量為100.8 g，排氣孔的面積為7mm2求：1