高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上，它省时高效，深受消费者欢迎．(1)请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？(2)小明在有关媒体上看到了由于

Question

高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上，它省时高效，深受消费者欢迎．

(1)请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？

(2)小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片(熔点较低的合金材料)的改进建议．现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的放气孔，如图所示，试说明小明建议的物理道理．

(3)小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g，通过计算并对照图说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪些方面的改进，如何改进？

Answer 1

　　答案：(1)①水的沸点随液体上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强

　　(2)高压锅的安全阀一旦失效，锅内气体压强增大，温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热，易熔片开始熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生．

　　(3)115℃．若要把这种高压锅向西藏地区销售，应适当增加安全阀的质量．

　　解析：高压锅在使用时，锅内水面上方压强高于1标准大气压，水的沸点高于100℃，更容易煮熟食物，高压锅内气体的最大压强p_大＝p₀＋p_m(p₀外界大气压，p_m安全阀产生的压强)．高压锅使用过程中，安全阀如果失效，锅内气体不能从出气孔喷出，导致锅内气体压强过大，致使高压锅发生爆炸事故，增加易熔片后，如果出气孔堵塞，锅内气体压强增大，温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热，易熔片开始熔化，锅内气体便从放气孔喷出使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生．

　　高压锅内气压等于大气压与安全阀产生的压强之和，即p＝p₀＋p_m．

　　p₀＝1.01×10⁵Pa，

　　p_m＝＝0.62×10⁵Pa．

　　高压锅内最大气压为：

　　p＝p₀＋p_m＝1.01×10⁵Pa＋0.62×10⁵Pa

　　＝1.63×10⁵Pa．

　　由图象可得锅内最高温度大约为115℃．

　　西藏地区海拔高，气压低，若要把这种高压锅向西藏地区销售，为了增大锅内压强，应适当增加安全阀的质量．