题目

张强同学家的高压锅盖上标有“XX锅制品厂”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,其内部水蒸汽的最大压强为多大?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?（设大气压强po=10的5次方Pa.g=10N/kg）
求此题的详细解答和原因,一直不太懂此类题的解法,最好能说清原因.

提问时间：2021-03-27

答案

先说个原理,限压阀的一面受到国内蒸汽压力的作用,另一面受到自身重力和大气压力的合力作用,当蒸汽压力大于该合力时,限压阀被顶开,开始排气.那么当蒸汽压力和该合力相等时,该蒸汽压力也就是水蒸汽的最大压力.
作用面积就是排气孔的横截面积.（注意单位换算）
压强P1=P0+(70/1000)*g/(10/10^6)=10^5+0.7*10^5=1.7*10^5Pa
锅盖面积已知为260平方厘米=2.6*10-2平方米
锅盖所受的压力,一面为外部的大气压力,一面为内部的蒸汽压力.它所能承受的压力为两者之差.你想如果是一个没强度的薄膜,放在大气中,两个面都要承受大气压,相互抵消,它需要承受的压力实际是0.
由于,压强的作用面积相同.所以：
能承受的压强=P1-大气压强=0.7*10^5pa.
压力=0.7*10^5pa*2.6*10-2平米=1820N
不知我讲清楚了吗?