高压锅是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成的一种常见烹饪工具(如图)。现测得某品牌高压锅锅盖直径 20 厘米，锅盖上的竖直排气孔的横截面积10毫米2 ，限压阀的质量80克。已知标准大气压( 帕)下水的沸点为100℃，压强每增加帕，水的沸点增加1℃。求：

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1. 高压锅是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成的一种常见烹饪工具(如图)。现测得某品牌高压锅锅盖直径 20 厘米，锅盖上的竖直排气孔的横截面积10毫米² ，限压阀的质量80克。已知标准大气压( $\text{[math]}$ 帕)下水的沸点为100℃，压强每增加 $\text{[math]}$ 帕，水的沸点增加1℃。求：

(1) 若该高压锅在标准大气压的地区使用，锅内水的沸点可以达到的温度；

(2) 高温灭菌通常需要在 120℃条件下达到一定的时间，若还用该高压锅在高山上使用，则需要进行适当的改造。下列方法可行的是____(填字母)。 A. 适当增大排气孔的直径 B. 适当增加限压阀的质量 C. 适当减小限压阀的质量 D. 适当加大火力进行加热

【考点】

沸点及沸点与气压的关系; 大气压强的测量方法;

【答案】

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解答题普通

1. 如甲图王小华家的高压锅锅体直径为24cm，出气孔的横截面积S为10mm²。小华不慎丢失了锅的限压阀，当他到商店购买时售货员告诉他，生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种，孔径相同，质量分别为100g和60g。

(1) 高压锅的工作原理是：。

(2) 请你根据说明书给出的数据，通过计算说明，小华应该买哪一种限压阀。（说明书标有：当大气压为1×10⁵Pa时，该锅最高温度为115℃，已知：水的沸点与压强的关系如图乙所示）

(3) 大气压与人类关系密切，除了“高压”，“负压”也能被利用。新型冠状病毒肺炎是由新冠病毒引发的传染病，病人需要送到医院的“负压”病房进行治疗，以防止病毒扩散。你对“负压”病房的解释是。

解答题困难

2. 如图所示为西汉时期的熊足青铜鼎，该鼎被誉为“古代高压锅”。当往考古人员仿制的鼎内装部分水、盖上鼎盖、闭合锁扣，鼎下堆放干柴燃烧时，鼎内水的沸点可达 $\text{[math]}$ 已知鼎盖面积S=0.02米²。下表是水的沸点与气压的关系。

沸点/℃	90	100	105	110	114	118	120	124	128
气压/千帕	70	101	121	143	163	189	199	226	258

(1) 外界气压为 101 千帕，鼎内水在 $\text{[math]}$ 沸腾时，该鼎内外气体对鼎盖形成的压力差为。

(2) 下列事实中，会导致“鼎内水在 120℃沸腾”的有____。 A. 鼎盖厚实笨重 B. 鼎盖与鼎体结合处平整，密封性好 C. 锁扣给鼎盖施加向下的压力，使鼎盖不易推开 D. 鼎内水的质量较大

解答题普通

3. 高压锅的锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔，空心柱上配有一个限压阀，当内部的气体压强超过安全值时，锅内气体就会冲开限压阀，放出一部分水蒸气，使锅内气体压强减小现有一个直径为22cm，空心柱小孔的横截面积为10mm²限压阀的质量为100g的，用它采煮饭，若当时的大气压为1.0╳10⁵Pa。

(1) 此高压锅的原理；

(2) 此时内部气体的最大压强是多少？

(3) 该高压锅在大气压强为0.8╳10⁵Pa的地区使用时要保证水的沸点与此题一样，则应换一个质量为多大的限压阀？（g取10N/kg）

解答题普通