小南家的压力锅锅盖上标有“XX铝制厂24CM”的字样,他测得限压阀的质量是100g,排气孔的直径约为3MM,这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强是多少?锅盖至少承受多大压力才能保证安全?
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/20 11:06:12
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小南家的压力锅锅盖上标有“XX铝制厂24CM”的字样,他测得限压阀的质量是100g,排气孔的直径约为3MM,这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强是多少?锅盖至少承受多大压力才能保证安全?
小南家的压力锅锅盖上标有“XX铝制厂24CM”的字样,他测得限压阀的质量是100g,排气孔的直径约为3MM,
这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强是多少?锅盖至少承受多大压力才能保证安全?
小南家的压力锅锅盖上标有“XX铝制厂24CM”的字样,他测得限压阀的质量是100g,排气孔的直径约为3MM,这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强是多少?锅盖至少承受多大压力才能保证安全?
对限压阀门进行受力分析:
竖直方向受:重力,外界大气向下的压力,锅内大气向上的压力,即,
G+P外s=P内s,s是排气孔的面积,P外=100000pa,即标准大气压
P内=P外+G/s,G=mg=0.1×10=1N,S=3.14×0.0015×0.0015
P内≈2.42×10^5Pa
锅盖的面积为:S盖=3.14×0.12×0.12≈0.045m²
压力差为:F=(P内-P外)S盖=1.42×10^5×0.045=6390N
注:题目中的直径要化成半径再计算面积.国际单位,m.
排气孔的面积:S₁=3.14×0.0015²=0.000007065m²
限压阀对排气孔产生的压强:
P限=G/S₁=mg/S₁=0.1kg×10N/kg÷0.000007065m²=141543Pa
锅盖的面积:S₂=3.14×0.12²=0.045216m²
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排气孔的面积:S₁=3.14×0.0015²=0.000007065m²
限压阀对排气孔产生的压强:
P限=G/S₁=mg/S₁=0.1kg×10N/kg÷0.000007065m²=141543Pa
锅盖的面积:S₂=3.14×0.12²=0.045216m²
内部水蒸气的最大压强:
P内=141543Pa+101000Pa=242543Pa
锅盖至少要能承受的压力:
F=F内-F₀
=P内S₂-P₀S₂
=242543Pa×0.045216m²+101000Pa×0.045216m²
=6400N
答:这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强是242543Pa,锅盖至少承受6400N压力才能保证安全。
其中:101000Pa是标准大气压
上面哪点不明可指出追问
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