专题 大气压强(计算题)

专题练习:大气压强计算题）1、在日常生活中，为了提高烹煮食物的温度，缩短烹煮时间，人们利用水的沸点随气压的升高而升高的性质制造出了高压锅，某种规格的高压锅出气口的直径为3.2mm,计算出它的面积约为8miw。要使锅内的气压达到2个标准大气压，请你帮助计算该高压锅应配的限压阀的质量为多少g?（设外界气压为标准大气压，标准大气压取105Pa，g取10N/kg）2、小刚今年15岁，因重感冒输液，针头插在左手背的静脉上。其间他必须下床，这时他发现只有右手把药瓶高高举起时，血液才不会回流到输液管内。试根据这个现象估算，他手上静脉的血压比大气压强大多少。这个差值相当于多少毫米高的水银柱产生的压强（水银的密度是13.6X103kg/m3）?3、小杰家的压力锅盖上标有“XX铝制品厂24公分压力锅”的字样。他测得限压阀的质量是100克，排气孔的直径为3毫米，这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的多少倍?锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全？（大气压强为1.01X105帕）4、测得一个24厘米高压锅的限压阀的质量为0.1千克，排气孔的内径为3毫米。如果用它煮水消毒，根据下面水的沸点与压强关系的表格，这个高压锅内的最高温度大约是多少?T/°C9095100105110112114116118120122124126128130p/千帕70841011211431541631751871992112262392582705、有些家用玻璃茶几的桌架是用四个塑料吸盘吸附在桌面上的（图12所示）。如果每个吸盘的直径是4厘米，计算一下，桌架质量不超过多少时，抬起桌面就能把桌架带起。实际上，所能带起的桌架质量总小于上述计算值，请分析原因。6、某教师用“试管爬升”实验验证大气压的存在，其做法如下：取两个直径相差很小的平底试管，将细试管底部插入装满水的粗试管内，再将两试管迅速倒置(保持竖直)，会看到细试管慢慢“爬进”粗试管里，如图23所示，细试管能否在粗试管内竖直向上“爬升”，取决于开始时插入粗试管的深度，如果插入过浅细试管就不能自动上升。若细试管的重为G,外直径为d,水的密度为P0，大气压强为pO,请你通过推导计算，回答下列问题：细试管在“爬升”时，受到大气对它竖直向上的压力是多少？Q)细试管开始插入的深度hO满足什么条件时，它刚好可以向上“爬升”。、* 巾阳砂2“""・“:焙 苗皿*■:h 点山战■比耳尺笛心代卅尸J；' 軒®沪丹战滋舉圧“£汕忌潭蛉总圧.Hr- 十求览4罪4■诸肉忡挥7、高压锅是生活中一种密闭的加热容器．锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被锅内顶起放出部分气体，实现了对锅内气体压强的控制•如图所示，某高压锅锅体的内底面积为S,侧壁竖直,出气孔横截面积为S,限压阀质量为m,限压锅顶部面积为S(已知大气压强p)00t0写出液体沸点与气压的关系；求使用高压锅时锅内气体的最大压强；为保证使用安全，不可随意增加限压锅质量•如果限压阀的质量增加m,请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少.8、伪气功师声称有“空手吸盆”的特异功能，进行招摇撞骗。其做法是先偷偷地把塑料挂衣钩的吸盘紧密地压在平滑的脸盆底面，在大气压作用下，塑料挂衣钩的吸盘和脸盆被紧紧压在一起，这情况与马德堡半球实验有异曲同工之处。伪气功师只要用手抓住隐藏着的挂衣钩，就能把装有一定质量的水的脸盆提起来。小王同学用受力面积约为12

厘米2的吸盘，成功做了“空手吸盘”表演。若当时的大气压值约为105帕，请你根据以上的数据，计算大气压对这个小小的塑料挂衣钩的压力有多大？9、一次龙卷风发生时，屋外气压急剧降到9X104Pa，当时门窗紧闭，可以认为室内气压是标准大气压，粗略取105Pa，若室内屋顶的面积为100m2，这时屋顶所受到的内外压力的差额可达 N,足以被掀起.10、学习了大气压的知识以后，小亮对大气压强通常有LOxl『皿这么大存在疑问，想亲自证实一下。小亮买来2个塑料挂钩，把它的吸盘贴在玻璃餐桌的下表面，如图所示，测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为 ；又找来个轻塑料桶(质量可忽略不计)，在桶中装8L水。桶中水的质量是多少？经过计算，小亮认为把塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉。请你写出计算过程和判断依据。(g取l0N/kg)当小亮把水桶挂到挂钩上时，吸盘却被拉掉了，是大气压没有那么大还是其他原因?请发表你的看法。11、盛夏时分，“小问号”王欣同学在打开冰箱取饮料时，突然脑海里浮出一个问题：为什么每次开冰箱门都比较费力?通过仔细观察他发现打开冰箱门时，冰箱里的冷空气出来，外面的热空气进去．当冰箱门重新关上后，就将这部分热空气也关在了里面，箱内热空气冷却收缩．压强减小．王欣判断这应该是开冰箱门费力的一个原因。若冰箱门长1为0.6m•宽为0.5m冰箱外的气压为1Xl05Pa，设冰箱内部与外部的气压相差求：冰箱内气体压强多少?冰箱内、外气体对门的压力各是多少?冰箱门受到的内外压力差相当于质量为多少的物体受到的重力大小?(g=10N/kg)苫匕工！12、如图2.5.12所示，压力锅锅盖面积4502，限压出气孔的横截面积为0.052,当锅内蒸汽达到2个标准大气压时，蒸汽对锅盖的压力是多大？当锅内蒸汽达到2.5个标准大气压时，锅内蒸汽刚好顶开限压阀自动放气，求限压阀的质量是多大？(g=10N/，大气压=1.01X105P)苫匕工！a

13、高压锅是应用液体沸点会随着气压增大而升高的原理设计的，如图为水的沸点跟气压的关系图象。已知高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2,限压阀的质量为84g。请你通过计算并对照图来判断；用该高压锅烧水，水温最高可以达到多少？（g取10N/kg，大气压值取1.0X105Pa）14、高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气。锅盖中间有一排气孔，上面套着类似砝码的限压阀将排气孔堵住，当加热高压锅（锅内有水、食物），锅内气体压强增加到一定程度时．气体就会把限压阀顶起来，蒸气即可从排气孔排出锅外，这样就不会因为锅内压强过大而造成爆炸，以确保安全（如图10）。已知高压锅的限压阀的质量为100.8g,排气孔的面积为7mm2）。求：1．锅内气体的压强最大可达多少?2•设锅内压强每增加3.6X103Pa,水的沸点就相应的增加1°C,则锅内的最高温度可达多高？（g取10N/kg：外界大气压强为1标准大气压，计算时取1X105Pa）15、有一种气压保温瓶其结构如图所示。用手压下按压器,气室上方小孔被堵住,在瓶内气体压强作用下,水经出水管流出。按压器面积为8厘米2,瓶内水面低于出水管口10厘米。要将水压出管口,瓶内水面上方的压强至少要多大？在按压器上至少要加多大的压力？（弹簧的平均弹力为1牛，p0=1.01X105帕，g=10牛/千克，按压器所受重力忽略不计）专题练习:大气压强(计算题)1、设出气口的面积为1、设出气口的面积为S,外界大气压为p0，锅内气压为p,限压阀质量为m,由pS=p0S+mg，得解析：右手高举药瓶时，瓶中液面与针头的高度差约为lm,这个液柱产生的压强就等于静脉血压与大气压之差：△P=Pgh=104Pa由于水银的密度是水的密度的13.6倍，所以产生同样大的压强，水银柱的高度，h水银=0.074m=74mm§四、解；袖气孔的面积沪定■学锅内最大压强是大气压强的2.4倍。锅盖的有效面积为：S'=nD24锅盖至少要能承受的压力等于锅内外的压力差:F=CP-Po)S^=(P-P0)—, 3.14X0.243=[(2.4-1.01)XW5]X 亠6.3亠6.3X10比牛顿儿§谆⑴‘％厂和仁)4、F=4pS=4X1.01XF=4pS=4X1.01X4喘£把⑴、⑵代入⑶式 ⑷代入数值P=小105帕⑸从表中查出，锅内温度约为126匚5、桌架是依靠四个吸盘所受大气压力而带起。假设吸盘内的空气全被排出，则大气压力105帕X3.14X0.022米2=507牛又F=mg,则m= =51.7(千克)实际上吸盘中的空气不可能完全被排出，所以实际所带起的质量总小于上述计算值。6、(1)F0=p0S=p0nd2/4。细试管受力情况如图答3。细试管刚好能“爬升”时，细试管受力平衡F0=G+F,p0S=G+(p0-p0gh0)S，h0=4G/nd2p0g。7、(1)液体的沸点与大气压的关系：液体的沸点随着表面气压的增大而升高，随气压减小而降低.(2)已知大气压强p,内底面积为S，出气孔横截面积为S,限压阀质量为m,限压锅顶部面积为S则TOC\o"1-5"\h\z0 0 0 t大气压力F=pS，限压阀重力G=mg，当限压阀刚要被顶起时，受力平衡，此时压力F=F+G=pS+mg,00000000F_PQSq+wqs ,m0Su_一p □0 ■?_出气孔横截面积为S0，锅内气体最大压强p=3°沁p= 03)锅内气体对锅盖最大压力的增加量mg△F=Ap(S-S)=0(S-S)=°mg-mg锅体对锅盖的最大作用力增加量为△▼=△/=mg-mg00

因为S远大于s0所以△F'=Omg故答案为；（1）液体表面气压越大，液体的沸点越高；（2）使用高压锅时锅内气体的最大压强p= ； （3）锅内气体对锅盖最大压力的增加量△▼=°mg.8、120N9、 1X10Q0、解：（1）卩=呂出弟=3*10卫冲? = =3^⑵G=^g=8砲H1QJV7庇=EQN &二10匚肿二W5m2片二丹二l.XlLPilCr%'二100M因为G〈F,所以装水塑料桶挂到钩上不会把吸盘拉掉。粗糙，有漏气现（3）不是大气压没有那么大，可能是吸盘内没有完全压成真空或吸盘与玻璃接触面象。粗糙，有漏气现⑵冰箱门的面积g= =肿（3）冰箱门受到的内外压力差为⑵冰箱门的面积g= =肿（3）冰箱门受到的内外压力差为备 心却曲匚泅吨此压力相当于质量为嗨的物体所受重力：12、 75.75g4|=7X1^P=P^P0=1.7XW5Pii由團可知t=Ub（t'（ell代也可）13、14、 1.（4分）锅内最大压强为P=P0+mg/S （公式正确2分=1X105Pa+（0.1008kgX10N/kg）/7X10-6m2=2.44X105Pa。 （2分）2•锅增加压强为△P=P-P0=1.44X105Pa （2分）水的沸点增高△t=（1.44X105/3.6X103Pa）°C（1分）所以，锅内（1分）所以，锅内⑴TOC\