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张强同学家的高压锅盖上标有“××铝制品厂18cm压力锅”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,其内部水蒸气的最大压强为多大?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P0=105Pa)
人气:345 ℃ 时间:2020-05-24 18:12:11
解答
①排气孔的横截面积为:S1=10mm2=10-5m2
限压阀的质量为:m=70g=0.07kg,
锅内最大气压为:P0S1+mg=PS1
则P=
P0S1+mg
S1
=
1.0×105Pa×10−5m2+0.07kg×9.8N/kg
1.0×10−5m2
=1.686×105Pa;
②锅盖面积为:S2=260cm2=2.6×10-2m2
锅盖所承受的最小压力为:
F=P•S2-P0S2=1.686×105Pa×2.6×10-2m2-1.0×105Pa×2.6×10-2m2=1.7836×103N.
答:其内部水蒸气的最大压强为1.686×105Pa;
它所能承受的压力至少为1.7836×103N时才能保证安全.
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