题目

如图所示，压力锅锅盖面积450cm²，限压出气孔的横截面积为0.05cm²，当锅内蒸汽达到2个标准大气压时，蒸汽对锅盖的压力是多大？当锅内蒸汽达到2.5个标准大气压时，锅内蒸汽刚好顶开限压阀自动放气，求限压阀的质量是多大？（g=10N/kg，大气压=1.01×10⁵Pa）

提问时间：2020-06-03

答案

（1）压力锅锅盖面积s=450cm²=4.5×10^-2m²，
由p=

F

s

可得，锅盖所受得蒸汽的压力：
F=pS=2×1.01×10⁵Pa×4.50×10^-2m²=9.09×10³N．
（2）根据题意得：
G_阀+p₀S_阀=p_内S_阀
则：G_阀=p_内S_阀-p₀S_阀=2.5×10⁵Pa×5×10^-6m² -1.01×10⁵Pa×5×10^-6m²=0.745N．
m=

G阀

g

=

0.745N

10N/kg

=0.0745kg=74.5g．
答：蒸汽对锅盖的压力是9.09×10³N．限压阀的质量是74.5g．