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高压锅沿上带有卡口,锅盖上也带有卡口.煮饭时,把锅沿和锅盖上的卡口对正,旋转一下,就可以使锅和锅盖卡在一起.烧水时,锅内的气压可以比外面的气压高很多,从而提高锅内水的
题目详情
高压锅沿上带有卡口,锅盖上也带有卡口.煮饭时,把锅沿和锅盖上的卡口对正,旋转一下,就可以使锅和锅盖卡在一起.烧水时,锅内的气压可以比外面的气压高很多,从而提高锅内水的沸点.为了简便运算,把高压锅看成一个圆柱体,并忽略锅盖的重力(因为锅盖包括安全阀等的重力比外面大气的压力小很多).已知锅内上下底的圆面积为0.045m2.烧水时,锅内水上方气体的压强与水的温度关系如下表所示.已知外界大气压强为P0=1.0×105Pa,当锅内水加热到108℃时(没喷气),
求:
(1)锅内气体对锅盖的压力与外面大气对锅盖的压力的合力大小为多少牛?
(2)卡口对锅盖的拉力大小是多少牛?
气体压强(×105Pa) | 水的温度(℃) |
1.0000 | 100 |
1.0027 | 101 |
1.0054 | 102 |
1.0080 | 103 |
1.0107 | 104 |
1.0134 | 105 |
1.0161 | 106 |
1.0188 | 107 |
1.0214 | 108 |
1.0241 | 109 |
(1)锅内气体对锅盖的压力与外面大气对锅盖的压力的合力大小为多少牛?
(2)卡口对锅盖的拉力大小是多少牛?
▼优质解答
答案和解析
(1)由表可知,锅内水加热到108℃时锅内气体压强p内=1.0214×105Pa,
∵p=
,
∴锅内气体对锅盖的压力:
F内气=p内S=1.0214×105Pa×0.045m2=4596.3N,
外面大气对锅盖的压力:
F大气=p0S=1×105Pa×0.045m2=4500N,
合力:
F合=F内气-F大气=4596.3N-4500N=96.3N;
(2)∵锅盖处于平衡状态,
∴受到锅内气体向上的压力和卡口的拉力等于大气向下的压力,
∴F拉=F内气-F大气=F内气-F大气=4596.3N-4500N=96.3N.
答:(1)锅内气体对锅盖的压力与外面大气对锅盖的压力的合力大小96.3N;
(2)卡口对锅盖的拉力大小是96.3N.
∵p=
F |
S |
∴锅内气体对锅盖的压力:
F内气=p内S=1.0214×105Pa×0.045m2=4596.3N,
外面大气对锅盖的压力:
F大气=p0S=1×105Pa×0.045m2=4500N,
合力:
F合=F内气-F大气=4596.3N-4500N=96.3N;
(2)∵锅盖处于平衡状态,
∴受到锅内气体向上的压力和卡口的拉力等于大气向下的压力,
∴F拉=F内气-F大气=F内气-F大气=4596.3N-4500N=96.3N.
答:(1)锅内气体对锅盖的压力与外面大气对锅盖的压力的合力大小96.3N;
(2)卡口对锅盖的拉力大小是96.3N.
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