高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上．它省时高效，深受消费者欢迎．图（甲）为高压锅的构造，图（乙）为水的沸点与气压的关系图象．（g取10N/Kg，大气压

题目

高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上．它省时高效，深受消费者欢迎．图（甲）为高压锅的构造，图（乙）为水的沸点与气压的关系图象．（g取10N/Kg，大气压为1标准大气压即10⁵Pa）．

（1）说出高压锅为什么能将食物加热到100℃以上？
（2）若高压锅出气孔的截面积约12mm²，压在出气孔上的安全阀的质量为84g．通过计算并对照图象说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？
（3）假若要把这种高压锅向西藏地区销售，用这种高压锅烧水时，要达到同样的最高温度，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？

答案

（1）高压锅是密封的，锅内水汽化形成的水蒸气不能跑出去，使锅内水面上的气压增大（大于1标准大气压），水的沸点升高（高于100℃）；
（2）安全阀对出气孔产生的压力：
F=G=mg=84×10^-3kg×10N/kg=0.84N．
s=12mm²=12×10^-6m²，
安全阀对出气孔产生的压强：
p＝

F

s

＝

0.84N

12×10−6m2

＝7×104Pa，
锅内气压：
p′=1×10⁵Pa+0.7×10⁵Pa=1.7×10⁵Pa．
从沸点-气压图象上得出高压锅内温度：
t=116℃．
（3）可以增加限压阀的质量来增大锅内气压，提高沸点．
答：（1）高压锅是密封的，锅内水汽化形成的水蒸气不能跑出去，使锅内水面上的气压增大，水的沸点升高；
（2）最高温度大约是116℃；
（3）增加限压阀的质量．