Question

小明为了解家中高压锅烧水时的最高温度，他测量了高压锅出气孔的横截面积（S=1.6×10^-5m²）和压在出气孔上的安全阀的质量（m=80g），并从物理手册上得到了如图所示的水的沸点随气压变化的图象．
（1）根据测量数据结合图象可知小明家中高压锅烧水时的最高温度为______℃．（外界大气压为1.0×10⁵Pa，g取10N/kg）
（2）假若要把这种高压锅向西藏高原地区销售，需要对此种高压锅进行改进．需要改进的原因是______．

Answer 1

解：（1）安全阀的重力：G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N，
气孔的面积：S=1.6×10^-5m²；
安全阀对气孔处气体产生的压强：P===5×10⁴pa；
由题意知：锅内气压等于一标准大气压与安全阀对气体压强之和，则锅内气压是1.0×10⁵Pa+5×10⁴pa=1.5×10⁵pa，
对照图象可知，当气压为1.5×10⁵pa时，所对应的温度是115℃．
（2）若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，锅内气压无法达到原来的数值．要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量．
故答案为：（1）115，（2）西藏高原地区气压低，锅内气压无法达到原来的数值．
分析：（1）先算出安全阀的重力，然后算出气孔的面积，最后根据压强公示P=计算压强；锅内气压应该是一标准大气压与安全阀压强之和．知道了锅内气压，对照图象，就可以找出锅内的最高温度．
（2）西藏地区外界大气压低，可以增大安全阀的质量，增大锅内气压，达到同样的锅内温度．
点评：本题考查了学生对压强公式的理解和运用，涉及到大气压、从沸点-气压图象搜集信息、单位换算，知识点多，属于难题．