高压锅的计算

题目

高压锅的计算
高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体就会冲出限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减少.现有一个直径为24厘米,空心柱小孔的横截面积为10平方毫米,限压阀的质量为100克的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为1.0x10^5pa,问1.高压国内气体能达到最大压强为多大?2.经商品质量检验部门检验,此高压锅内的最大压强不能超过1 .8×105帕,要使此高压锅能继续使用,原来的限压阀还能用吗?若不能,应该再配备一个质量为多大的限压阀?（g取10牛/千克） 认真做.公式也要.

答案

（1）根据题意,限压阀对题目中“空气柱小孔”的压强,就是高压锅的内外压强差.所以,锅内气体压强可达到大气压与压强差之和：
p=1.0*10^5Pa+mg/S=(1.0*10^5+0.1*g/(10^-5m^3))Pa=2.0*10^5Pa.
（2）由于2.0*10^5Pa>1.9*10^5Pa,因此原来的限压阀不能使用.由于所要求的压强差由1.0*10^5Pa减为0.9*10^5Pa,减小了10%,因此只需将限压阀的质量减少10%,即：换上质量为90g的限压阀,即可.