题目

高压锅锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴有一个帽子为限压阀.
如图所示为高压锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴有一个“帽子”为限压阀.当高压锅内气体压强超过安全值时,锅内气体会顶起限压阀跑出一部分,使锅内气体压强减小,保证高压锅安全使用.现有一直径为24cm,空心柱小孔的横截面积为10平方毫米,限压阀的质量为100克的压力锅,用它来做米饭,若当时的大气压为1.0*10^5帕,问:
(1)此压力锅内的气体能达到的最大压强为多少?（这一步要过程,我想知道为什么,最好详细一点.
(2)有关部门规定,压力锅内气体的最大压强不能超过1.8*10^5帕,要使此压力锅能继续安全使用,原来的限压阀还能用吗?若不能,该再配一个
质量多大的限压阀?

提问时间：2020-07-24

答案

（1）F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,s=10mm2,=0.00001m2,P0=1×105Pa,
P1=Fs=1N0.00001m2=1×105Pa．
P内=P0+P1=1×105Pa+1×105Pa=2×105Pa；
（2）P限=P最大-P0=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=Gg=0.8N10N/kg=0.08kg=80g．
答：（1）锅内气体能达到的最大压强是2×105Pa；
（2）不能,应该在配一个质量为80g的限压阀．