应用物理知识竞赛试题一(力学部分) 第4题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/03 13:20:48
佳佳家的压力锅盖上标有“××铝制品厂24公分压力锅”的字样。他测得限压阀的质量是100克，排气孔的直径为3毫米，这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的多少倍？锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全？（大气压强为1.01×105帕）

希望可以有详细的说明过程,谢谢!

限压阀对锅的压力为
F=mg=100 g×9.8 N/kg
=0.1 kg×9.8 N/kg=0.98 N
受力面积为
S=πr2=3.14×(3×10-3 m/2)2
=7.065×10-6 m2
限压阀对水蒸气的压强为
p=F/S=0.98 N/(7.065×10-6 m2)
=1.39×105 Pa
锅内水蒸气的最大压强为
p+p0=1.013×105 Pa+1.39×105 Pa
=2.403×105 Pa≈2.4p0
锅盖要能承受的压力为
F=pS=2.403×105 Pa×πr2
=2.403×105 Pa×3.14×(24×10-2 m/2)2
=1.09×104 N