第七讲——大气的压强
知识梳理:
大气压强的存在
大气压强的存在:大量实验表明,大气会向各个________对处于其中的物体产生力的作用。大气的压强简称大气压。
马德堡半球实验:是_________大气压存在的最著名的实验,他不仅__________了大气压的存在,还向人们生动地说明了大气压的_________是很大的。
大气压强产生的原因
大气有________----产生压强的根本原因。
大气会________----因此各个方向都有压强。
大气压强的应用
用吸管喝水或饮料靠大气压强。
输液。
大气压的大小
大气压的测量工具有_______________和________________。它们的优点分别是:____________________和____________________。
标准大气压的值
在海平面附近,经过测量可知大气压的值约为1.01325×105Pa,一般计算时可取 Pa,即一标准大气压
= 汞柱。1mm汞柱约等于 帕。
虽然我们周围的大气压不一定恰好等于标准大气压,但与标准大气压很接近。
托里拆利实验(得出标准大气压的实验)
大气压的大小与大气密度的关系
离地面越高,空气越________,空气的密度就_________,大气压也随之__________。人们通过反复测量,发现在海拔2000m以下,每升高12m,大气压强就降低133Pa(1mm汞柱)。
生活用品与大气压
真空压缩保存袋 2、吸尘器 3、离心式水泵
大气压对天气的影响
大气压的特点
大气压随高度的增加而__________。
同一高度的不同区域,大气压的数值__________相同。
同一地点的不同时间,大气压也会__________。
一般来说,冬天的大气压比夏天________,晴天的大气压比阴雨天________。
高气压区和低气压区在相同高度上的区别
比较项目
高气压区
低气压区
范围
气压高的区域
气压低的区域
空气流动方向
从上向下
___________________
空气的变化
越往下气压越____,水汽越不容易_________
气温逐渐______,空气中携带的水蒸气容易_____
对天气的影响
多晴朗天气
多_________________
大气压对人体的影响
大气压的变化对人体的影响
人的情绪、心情受气压的影响
人对大气压的变化有逐渐适应得过程,如果在短时间内气压变化较大,人会由于来不及作出相应的调节而出现各种不适的症状。如:高原反应
人体内也有压强,而体内的压强与体外的大气压大致相等,当人体内外的压强失去平衡后,会对人体产生不良的影响。
大气压在生产、生活和科学领域中的应用
中医的拔罐疗法 (2)飞机在高空飞行时,机舱内要增压。
宇航员在太空中行走时必须穿上宇航服。
气压对液体沸点的影响
实验表明:气压的大小会对液体的沸点造成影响。当气压增大时,液体的沸点会__________;当气压减小时,液体的沸点会_________。
气体的压强与流速的关系
气体的压强与流速的关系:在流动的气体中,气体流速越_____,压强越______;气体流速越_____,压强越___。
气体的流速与压强关系的应用
化油器的工作原理
火车站站台上的安全线
飞机的机翼
八、随堂快练(我能行!)
1.小华想用空易拉罐来体验大气压强的存在,下列操作能达到目的是( )
A.用手捏易拉罐,易拉罐变瘪 B.将密封易拉罐置于深水中,易拉罐变瘪
C.让易拉罐从高处下落撞击地面,易拉罐变瘪 D.用注射器抽取密封易拉罐中的空气,易拉罐变瘪
2.负压救护车是一种新型救护车,因车内的气压低于车外而得名.下列处于负压状态的是( )
A.充完气的汽车轮胎 B.高空飞行中的飞机机舱 C.吸管吸饮料 D.太空飞行中的“神7”返回舱
3.目前医院在体检抽血时普遍采用真空采血管.使用时将导管一端的针头插入被检者的静脉,另一端的针头插入真空试管内,血液便会自动流入试管,此时血液是( )
A.靠自身重力流入试管 B.被真空试管吸入试管 C.由血压压入试管 D.通过吸气把血液压入试管
4.下列现象中与大气压强无关的是( )
A.用吸管吸饮料 B.吸盘上挂毛巾,吸盘不掉 C.用滴管吸取液体 D.帕斯卡“裂桶实验”
5.不漏气的橡皮氢气球由地面上升过程中,下列关于球内气体的质量与密度的说法,正确的是( )
A.质量不变,密度增加 B.质量不变,密度减小 C.质量增加,密度不变 D.质量减小,密度不变
6.把一圆柱形钢笔套放在嘴边,用力往里吸气,可使笔套挂在嘴边.若已知笔套质量为20克,笔套内横截面积为0.98厘米2,笔套外横截面积为1厘米2,大气压为标准大气压,则笔套内气压至少减少几帕?( )
A.1.96×103帕 B.2×103帕 C.0.96×103帕 D.9.8×104帕
7.下列现象中,不属于利用大气压强的是( )
A.自来水笔吸墨水 B.用吸管吸饮料 C.活塞式抽水机抽水 D.高压锅煮饭
8.小红同学用吸管吸饮料时出现了一个怪现象,无论她怎么用力,饮料都吸不上来。你认为可能的原因是: ( )
A.吸管有孔 B.大气压偏小 C.吸管太细 D.吸管插得太深
9.下列生活用具中利用大气压工作的是:1.滴管 2.真空压缩保存货物 3.离心式水渠 4.微波炉( )
A 1,2 B 1,2,3 C 1,3,4 D 2,3,4
10.20世纪60年代,为控制疟疾疫情,屠呦呦尝试用加热青篙水溶液的方法使其沸腾,从而去除水分以提取药物,但提取效果并不理想.她猜想:可能在高温的情况下,药物被破坏掉了.对此,可采用的方法是( )
用微火加热使溶液慢慢沸腾 B.用旺火加热缩短沸腾的时间
C.减小容器内的气压 D.增大容器内的气压
11、一成年人全身表面积大约为2平方米,那么这个人全身所受到的大气压力约为20万牛顿,则下列说法正确的是( )
A、人已经被压习惯了,人结实所以不在乎
B、计算错了,哪有那么大,真的是那么大一定会把人压扁了
C、因为上下、左右、前后压力对称,所以人受到的总压力为零,感觉不到
D、因为人体内部结构也有气体,所以人体里外压强可以互相抵消
12、民间常用一种“拔罐子”的方法治疗腰腿痛病.拔罐子时,先用火将小罐里的空气加热,然后将罐子猛扣在患者的皮肤上,等冷下来之后,罐子就会吸附在皮肤上,将罐子取掉后,可观察到被拔的部位留下了圆形的血印.上述事实( )
A.只说明大气有压强 B.只说明人体内部有压强
C.既说明大气有压强,又说明人体内部有压强 D.既无法说明大气有压强,又无法说明人体内部有压强
13、从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气,乒乓球都不会掉下来.下列说法正确的是( )
A.吸气或吹气都减小了乒乓球上方气体的压强
B.吸气或吹气都增大了乒乓球下方气体的压强
C.吸气减小了乒乓球上方气体的压强,吹气增大了乒乓球下方气体的压强
D.吸气增大了乒乓球下方气体的压强,吹气减小了乒乓球上方气体的压强
14、利用如图所示的装置可探究机翼升力产生的原因.压强计的两端分别置于机翼模型的上、下表面附近,用鼓风机向模型左端吹气,可观察到压强计两侧液面出现高度差.则( )
A.模型上方空气流速大,压强小 B.模型下方空气流速大,压强大
C.模型上方空气流速小,压强大 D.模型下方空气流速小,压强小
15、如图为静止在竖直墙面上的“爬墙遥控车”,质量为0.03千克,“腹部”有吸盘,当小车的真空
泵将吸盘内的空气向外抽出时,遥控车能牢牢吸在竖直的墙面上而不会掉落,这是因为遥控车( )
A.质量小,重力可以忽略不计 B.受到墙面对它向上的摩擦力
C.受到大气对它的压力 D.受到空气对它的浮力
16、如图所示是一种水翼船,船体下安装了水翼.当船在高速航行时,水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力.则水翼安装正确的是( )
A B C D
17、刮大风时,即使风平行于窗户,窗户也常常被刮开而打破,原因是( )
A.风对窗户的作用力太大 B.窗内气压大于窗外气压
C.风对窗户的作用力太小 D.窗内气压小于窗外气压
18、 学习了“流体压强与流速的关系”后,为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,同学们设计了如下几种方案.如图所示,黑色部分为墙面凸出部分,“”为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是( )
A B C D
19、如图所示,是从不同高度处分别测得的大气压值,从图可知( )
A、大气压随高度增加而减小
B、大气压随高度增加而增加
C、大气压随高度的增加先增大后减小
D、大气压与高度无关
20、如图,把装满水的瓶子浸入水中,口朝下放置。将瓶子慢慢向上提起,当瓶子有一部分已从水中提起,但瓶口还没有离开水面时,则( )
A、瓶中的水将全部流出,瓶子变成空的 B、瓶中的水不流出,瓶子仍充满水
C、露出水面的那段瓶子是空的,留在水面下的部分有水 D、无法确定瓶内是否有水
九、课后练习
21、某同学自己设计了一个粗测大气压强的实验:把两个橡胶皮碗对在一起,用力挤出中间的空气,如图所示,把皮碗悬吊起来,在皮碗下挂重物,逐渐增加所挂的重物,测出最多能挂的物重G,再测出此时皮碗的直径d,皮碗的重忽略不计,则根据这些数据计算大气压P的公式是 ( )
A、 B、 C、 D、
22、飞机在高空飞行,由于高空气压 (填“高”或“低”),所以机舱内必须进行 压(填“增”或“减”)。所以乘坐飞机时,不宜打开机窗。而宇宙空间的环境几乎是真空,气压接近 ,所以宇航员在太空行走时,必须穿上内部 (填“加”或“减”)压的宇航服。
23、如图所示的菜刀在离刀口不远处有一排透气孔。使用这种菜刀切菜时,透气孔中的空气会
在菜片和刀面之间形成一空气隔层,避免在____作用下菜片沾刀,同时也能_____
(选填“增大”或“减小”)切菜时刀受的阻力。
24、一个成年人全身表面积大约为2m2,那么这个人全身受到的大气压力为______N,人没有被大气压压扁是因为
25、 如图所示,在小瓶里装一些带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,就制成了一个简易的气压计.小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上,玻璃管内水柱的高度? ,水对容器底的压强? .
(填“变小”、“不变”或“变大”)
如果在瓶中装满水,就可以制成一个较准确的测量仪器? (请写出它的名称).
26、人吸气时,肺的容积增大,肺内空气压强变小, 将外部空气压入肺内。
用高压锅煮食物容易煮熟,原因是锅内气压增大,水的沸点 。
27、如图所示,三枚大头针插在水平台上,上放一枚硬币,紧贴硬币上表面使劲吹气,发现
硬币被抛起来了.这是因为流体的压强与______有关,吹气使硬币上方空气的压强___ ___
(填“变大”、“不变”或“变小”).
28、化学实验室里常用的水流抽气机的结构如图所示.使用时让自来水流入具有内置喷口的T形玻璃管内。
由于水流的作用,喷口A处气流的速度将____________(选填“减小”“增大”或“不变”),A处气
体的压强将____________(选填“减小”“增大”或“不变”),从而使喷口A处的气体和抽气容器
内的气体之间产生压力差,以达到抽气的目的。
29、资料说明:刮龙卷风时,大气压能达到9×104Pa。在一座面积为200m2的简易平顶厂房中,当时的大气压强是1×105Pa,如果此时龙卷风从厂房房顶上刮过,那么大气对厂房房顶的作用力可能是多少?方向怎样?
30、高压锅的锅盖上有一空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体就会冲出限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减小。现有一个直径为24厘米,空心柱小孔的横截面积为10mm2,限压阀的质量为100克的高压锅,要用它煮饭,若当时的大气压强为1.0×105帕,问:
(1)高压锅内气体能达到的最大压强是多少?
(2)商品质量检测部门检测,此高压锅内气体最大压强不能超过1.8×105帕,要使此高压锅继续使用,原来的限压阀还能用吗?若不能,应再配备一个质量为多大的限压阀?
第七讲——大气的压强
知识梳理:
大气压强的存在
大气压强的存在:大量实验表明,大气会向各个_方向__对处于其中的物体产生力的作用。大气的压强简称大气压。
马德堡半球实验:是_证明__大气压存在的最著名的实验,他不仅__证明__了大气压的存在,还向人们生动地说明了大气压的__大小___是很大的。
大气压强产生的原因
大气有_质量___----产生压强的根本原因。
大气会_运动__----因此各个方向都有压强。
大气压强的应用
用吸管喝水或饮料靠大气压强。
输液。
大气压的大小
大气压的测量工具有_水银气压计___和___空盒气压计___。它们的优点分别是:__测量较精确____和__携带和使用方便__。
标准大气压的值
在海平面附近,经过测量可知大气压的值约为1.01325×105Pa,一般计算时可取 1.01×105 Pa,即一标准大气压= 760mm 汞柱。1mm汞柱约等于 133 帕。
虽然我们周围的大气压不一定恰好等于标准大气压,但与标准大气压很接近。
托里拆利实验(得出标准大气压的实验)
大气压的大小与大气密度的关系
离地面越高,空气越_稀疏_,空气的密度就__小_,大气压也随之__减小___。人们通过反复测量,发现在海拔2000m以下,每升高12m,大气压强就降低133Pa(1mm汞柱)。
生活用品与大气压
真空压缩保存袋 2、吸尘器 3、离心式水泵
大气压对天气的影响
大气压的特点
大气压随高度的增加而_减小__。
同一高度的不同区域,大气压的数值__一般不___相同。
同一地点的不同时间,大气压也会__变化__。
一般来说,冬天的大气压比夏天__大__,晴天的大气压比阴雨天__大__。
高气压区和低气压区在相同高度上的区别
比较项目
高气压区
低气压区
范围
气压高的区域
气压低的区域
空气流动方向
从上向下
____从下向上____
空气的变化
越往下气压越_大_,水汽越不容易__液化___
气温逐渐_降低_,空气中携带的水蒸气容易_液化
对天气的影响
多晴朗天气
多__阴雨天气____
大气压对人体的影响
大气压的变化对人体的影响
人的情绪、心情受气压的影响
人对大气压的变化有逐渐适应得过程,如果在短时间内气压变化较大,人会由于来不及作出相应的调节而出现各种不适的症状。如:高原反应
人体内也有压强,而体内的压强与体外的大气压大致相等,当人体内外的压强失去平衡后,会对人体产生不良的影响。
大气压在生产、生活和科学领域中的应用
中医的拔罐疗法 (2)飞机在高空飞行时,机舱内要增压。
宇航员在太空中行走时必须穿上宇航服。
气压对液体沸点的影响
实验表明:气压的大小会对液体的沸点造成影响。当气压增大时,液体的沸点会_变大____;当气压减小时,液体的沸点会_变小__。
气体的压强与流速的关系
气体的压强与流速的关系:在流动的气体中,气体流速越_快__,压强越_小_;气体流速越_慢_,压强越_大_。
气体的流速与压强关系的应用
化油器的工作原理
火车站站台上的安全线
飞机的机翼
八、随堂快练(我能行!)
1.小华想用空易拉罐来体验大气压强的存在,下列操作能达到目的是( D )
A.用手捏易拉罐,易拉罐变瘪 B.将密封易拉罐置于深水中,易拉罐变瘪
C.让易拉罐从高处下落撞击地面,易拉罐变瘪 D.用注射器抽取密封易拉罐中的空气,易拉罐变瘪
2.负压救护车是一种新型救护车,因车内的气压低于车外而得名.下列处于负压状态的是( C )
A.充完气的汽车轮胎 B.高空飞行中的飞机机舱 C.吸管吸饮料 D.太空飞行中的“神7”返回舱
3.目前医院在体检抽血时普遍采用真空采血管.使用时将导管一端的针头插入被检者的静脉,另一端的针头插入真空试管内,血液便会自动流入试管,此时血液是( C )
A.靠自身重力流入试管 B.被真空试管吸入试管 C.由血压压入试管 D.通过吸气把血液压入试管
4.下列现象中与大气压强无关的是( D )
A.用吸管吸饮料 B.吸盘上挂毛巾,吸盘不掉 C.用滴管吸取液体 D.帕斯卡“裂桶实验”
5.不漏气的橡皮氢气球由地面上升过程中,下列关于球内气体的质量与密度的说法,正确的是( B )
A.质量不变,密度增加 B.质量不变,密度减小 C.质量增加,密度不变 D.质量减小,密度不变
6.把一圆柱形钢笔套放在嘴边,用力往里吸气,可使笔套挂在嘴边.若已知笔套质量为20克,笔套内横截面积为0.98厘米2,笔套外横截面积为1厘米2,大气压为标准大气压,则笔套内气压至少减少几帕?( )
A.1.96×103帕 B.2×103帕 C.0.96×103帕 D.9.8×104帕
7.下列现象中,不属于利用大气压强的是( D )
A.自来水笔吸墨水 B.用吸管吸饮料 C.活塞式抽水机抽水 D.高压锅煮饭
8.小红同学用吸管吸饮料时出现了一个怪现象,无论她怎么用力,饮料都吸不上来。你认为可能的原因是: ( A )
A.吸管有孔 B.大气压偏小 C.吸管太细 D.吸管插得太深
9.下列生活用具中利用大气压工作的是:1.滴管 2.真空压缩保存货物 3.离心式水渠 4.微波炉( B )
A 1,2 B 1,2,3 C 1,3,4 D 2,3,4
10.20世纪60年代,为控制疟疾疫情,屠呦呦尝试用加热青篙水溶液的方法使其沸腾,从而去除水分以提取药物,但提取效果并不理想.她猜想:可能在高温的情况下,药物被破坏掉了.对此,可采用的方法是( C )
用微火加热使溶液慢慢沸腾 B.用旺火加热缩短沸腾的时间
C.减小容器内的气压 D.增大容器内的气压
11、一成年人全身表面积大约为2平方米,那么这个人全身所受到的大气压力约为20万牛顿,则下列说法正确的是( D )
A、人已经被压习惯了,人结实所以不在乎
B、计算错了,哪有那么大,真的是那么大一定会把人压扁了
C、因为上下、左右、前后压力对称,所以人受到的总压力为零,感觉不到
D、因为人体内部结构也有气体,所以人体里外压强可以互相抵消
12、民间常用一种“拔罐子”的方法治疗腰腿痛病.拔罐子时,先用火将小罐里的空气加热,然后将罐子猛扣在患者的皮肤上,等冷下来之后,罐子就会吸附在皮肤上,将罐子取掉后,可观察到被拔的部位留下了圆形的血印.上述事实( C )
A.只说明大气有压强 B.只说明人体内部有压强
C.既说明大气有压强,又说明人体内部有压强 D.既无法说明大气有压强,又无法说明人体内部有压强
13、从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气,乒乓球都不会掉下来.下列说法正确的是( A )
A.吸气或吹气都减小了乒乓球上方气体的压强
B.吸气或吹气都增大了乒乓球下方气体的压强
C.吸气减小了乒乓球上方气体的压强,吹气增大了乒乓球下方气体的压强
D.吸气增大了乒乓球下方气体的压强,吹气减小了乒乓球上方气体的压强
14、利用如图所示的装置可探究机翼升力产生的原因.压强计的两端分别置于机翼模型的上、下表面附近,用鼓风机向模型左端吹气,可观察到压强计两侧液面出现高度差.则( A )
A.模型上方空气流速大,压强小 B.模型下方空气流速大,压强大
C.模型上方空气流速小,压强大 D.模型下方空气流速小,压强小
15、如图为静止在竖直墙面上的“爬墙遥控车”,质量为0.03千克,“腹部”有吸盘,当小车的真空
泵将吸盘内的空气向外抽出时,遥控车能牢牢吸在竖直的墙面上而不会掉落,这是因为遥控车( C )
A.质量小,重力可以忽略不计 B.受到墙面对它向上的摩擦力
C.受到大气对它的压力 D.受到空气对它的浮力
16、如图所示是一种水翼船,船体下安装了水翼.当船在高速航行时,水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力.则水翼安装正确的是( B )
A B C D
17、刮大风时,即使风平行于窗户,窗户也常常被刮开而打破,原因是( B )
A.风对窗户的作用力太大 B.窗内气压大于窗外气压
C.风对窗户的作用力太小 D.窗内气压小于窗外气压
18、 学习了“流体压强与流速的关系”后,为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,同学们设计了如下几种方案.如图所示,黑色部分为墙面凸出部分,“”为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是( B )
A B C D
19、如图所示,是从不同高度处分别测得的大气压值,从图可知( A )
A、大气压随高度增加而减小
B、大气压随高度增加而增加
C、大气压随高度的增加先增大后减小
D、大气压与高度无关
20、如图,把装满水的瓶子浸入水中,口朝下放置。将瓶子慢慢向上提起,当瓶子有一部分已从水中提起,但瓶口还没有离开水面时,则( B )
A、瓶中的水将全部流出,瓶子变成空的 B、瓶中的水不流出,瓶子仍充满水
C、露出水面的那段瓶子是空的,留在水面下的部分有水 D、无法确定瓶内是否有水
九、课后练习
21、某同学自己设计了一个粗测大气压强的实验:把两个橡胶皮碗对在一起,用力挤出中间的空气,如图所示,把皮碗悬吊起来,在皮碗下挂重物,逐渐增加所挂的重物,测出最多能挂的物重G,再测出此时皮碗的直径d,皮碗的重忽略不计,则根据这些数据计算大气压P的公式是 ( C )
A、 B、 C、 D、
22、飞机在高空飞行,由于高空气压 低 (填“高”或“低”),所以机舱内必须进行 增 压(填“增”或“减”)。所以乘坐飞机时,不宜打开机窗。而宇宙空间的环境几乎是真空,气压接近 0 ,所以宇航员在太空行走时,必须穿上内部 加 (填“加”或“减”)压的宇航服。
23、如图所示的菜刀在离刀口不远处有一排透气孔。使用这种菜刀切菜时,透气孔中的空气会
在菜片和刀面之间形成一空气隔层,避免在_大气压_作用下菜片沾刀,同时也能__减小__
(选填“增大”或“减小”)切菜时刀受的阻力。
24、一个成年人全身表面积大约为2m2,那么这个人全身受到的大气压力为__2×105____N,人没有被大气压压扁是因为 人体内也有气压,内外气压抵消
25、 如图所示,在小瓶里装一些带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,就制成了一个简易的气压计.小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上,玻璃管内水柱的高度? 变大 ,水对容器底的压强? 变大 .
(填“变小”、“不变”或“变大”)
如果在瓶中装满水,就可以制成一个较准确的测量仪器? 温度计 (请写出它的名称).
26、人吸气时,肺的容积增大,肺内空气压强变小, 大气压 将外部空气压入肺内。
用高压锅煮食物容易煮熟,原因是锅内气压增大,水的沸点 增大 。
27、如图所示,三枚大头针插在水平台上,上放一枚硬币,紧贴硬币上表面使劲吹气,发现
硬币被抛起来了.这是因为流体的压强与_流速 _有关,吹气使硬币上方空气的压强__变小___
(填“变大”、“不变”或“变小”).
28、化学实验室里常用的水流抽气机的结构如图所示.使用时让自来水流入具有内置喷口的T形玻璃管内。
由于水流的作用,喷口A处气流的速度将___增大__(选填“减小”“增大”或“不变”),A处气
体的压强将__减小___(选填“减小”“增大”或“不变”),从而使喷口A处的气体和抽气容器内的气体之间产生压力差,以达到抽气的目的。
29、资料说明:刮龙卷风时,大气压能达到9×104Pa。在一座面积为200m2的简易平顶厂房中,当时的大气压强是1×105Pa,如果此时龙卷风从厂房房顶上刮过,那么大气对厂房房顶的作用力可能是多少?方向怎样?
压强差P'=1.0×10^5-9.0×10^4=1.0×10^4帕.则作用力F=P'*S=1.0×10^4*200=2×10^6牛.房间内是1.0×10^5帕,房顶上为9.0×10^4帕,房顶上压强小于房内的,所以压力向上
30、高压锅的锅盖上有一空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体就会冲出限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减小。现有一个直径为24厘米,空心柱小孔的横截面积为10mm2,限压阀的质量为100克的高压锅,要用它煮饭,若当时的大气压强为1.0×105帕,问:
(1)高压锅内气体能达到的最大压强是多少?
(2)商品质量检测部门检测,此高压锅内气体最大压强不能超过1.8×105帕,要使此高压锅继续使用,原来的限压阀还能用吗?若不能,应再配备一个质量为多大的限压阀?
解答:解:(1)F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,s=10mm2,=0.00001m2,P0=1×105Pa,P1=Fs=1N ×0.00001m2=1×105Pa.P内=P0+P1=1×105Pa+1×105Pa=2×105Pa;(2)P限=P最大-P0=1.8×105Pa-1×105Pa=0.8×105Pa,F限=P限s=0.8×105Pa×0.00001m2=0.8N,G=F限=0.8N,m=Gg=0.8N ×10N/kg=0.08kg=80g.答:(1)锅内气体能达到的最大压强是2×105Pa;(2)不能,应该在配一个质量为80g的限压阀.