專(zhuān)題 大氣壓強(qiáng)(計(jì)算題)

專(zhuān)題練習(xí):大氣壓強(qiáng)計(jì)算題）1、在日常生活中，為了提高烹煮食物的溫度，縮短烹煮時(shí)間，人們利用水的沸點(diǎn)隨氣壓的升高而升高的性質(zhì)制造出了高壓鍋，某種規(guī)格的高壓鍋出氣口的直徑為3.2mm,計(jì)算出它的面積約為8miw。要使鍋內(nèi)的氣壓達(dá)到2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，請(qǐng)你幫助計(jì)算該高壓鍋應(yīng)配的限壓閥的質(zhì)量為多少g?（設(shè)外界氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓取105Pa，g取10N/kg）2、小剛今年15歲，因重感冒輸液，針頭插在左手背的靜脈上。其間他必須下床，這時(shí)他發(fā)現(xiàn)只有右手把藥瓶高高舉起時(shí)，血液才不會(huì)回流到輸液管內(nèi)。試根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象估算，他手上靜脈的血壓比大氣壓強(qiáng)大多少。這個(gè)差值相當(dāng)于多少毫米高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)（水銀的密度是13.6X103kg/m3）?3、小杰家的壓力鍋蓋上標(biāo)有“XX鋁制品廠24公分壓力鍋”的字樣。他測(cè)得限壓閥的質(zhì)量是100克，排氣孔的直徑為3毫米，這個(gè)壓力鍋正常工作時(shí)內(nèi)部水蒸氣的最大壓強(qiáng)相當(dāng)于大氣壓的多少倍?鍋蓋至少要能承受多大壓力才能保證安全？（大氣壓強(qiáng)為1.01X105帕）4、測(cè)得一個(gè)24厘米高壓鍋的限壓閥的質(zhì)量為0.1千克，排氣孔的內(nèi)徑為3毫米。如果用它煮水消毒，根據(jù)下面水的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)關(guān)系的表格，這個(gè)高壓鍋內(nèi)的最高溫度大約是多少?T/°C9095100105110112114116118120122124126128130p/千帕70841011211431541631751871992112262392582705、有些家用玻璃茶幾的桌架是用四個(gè)塑料吸盤(pán)吸附在桌面上的（圖12所示）。如果每個(gè)吸盤(pán)的直徑是4厘米，計(jì)算一下，桌架質(zhì)量不超過(guò)多少時(shí)，抬起桌面就能把桌架帶起。實(shí)際上，所能帶起的桌架質(zhì)量總小于上述計(jì)算值，請(qǐng)分析原因。6、某教師用“試管爬升”實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證大氣壓的存在，其做法如下：取兩個(gè)直徑相差很小的平底試管，將細(xì)試管底部插入裝滿水的粗試管內(nèi)，再將兩試管迅速倒置(保持豎直)，會(huì)看到細(xì)試管慢慢“爬進(jìn)”粗試管里，如圖23所示，細(xì)試管能否在粗試管內(nèi)豎直向上“爬升”，取決于開(kāi)始時(shí)插入粗試管的深度，如果插入過(guò)淺細(xì)試管就不能自動(dòng)上升。若細(xì)試管的重為G,外直徑為d,水的密度為P0，大氣壓強(qiáng)為pO,請(qǐng)你通過(guò)推導(dǎo)計(jì)算，回答下列問(wèn)題：細(xì)試管在“爬升”時(shí)，受到大氣對(duì)它豎直向上的壓力是多少？Q)細(xì)試管開(kāi)始插入的深度hO滿足什么條件時(shí)，它剛好可以向上“爬升”。、* 巾陽(yáng)砂2“""?“:焙 苗皿*■:h 點(diǎn)山戰(zhàn)■比耳尺笛心代卅尸J；' 軒?滬丹戰(zhàn)滋舉圧“￡汕忌潭蛉總圧.Hr- 十求覽4罪4■諸肉忡揮7、高壓鍋是生活中一種密閉的加熱容器．鍋蓋中央有一出氣孔，孔上蓋有限壓閥，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓達(dá)到限定值時(shí)，限壓閥被鍋內(nèi)頂起放出部分氣體，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)的控制?如圖所示，某高壓鍋鍋體的內(nèi)底面積為S,側(cè)壁豎直,出氣孔橫截面積為S,限壓閥質(zhì)量為m,限壓鍋?lái)敳棵娣e為S(已知大氣壓強(qiáng)p)00t0寫(xiě)出液體沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系；求使用高壓鍋時(shí)鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)；為保證使用安全，不可隨意增加限壓鍋質(zhì)量?如果限壓閥的質(zhì)量增加m,請(qǐng)計(jì)算鍋體與鍋蓋咬合處鍋體對(duì)鍋蓋的最大作用力增大多少.8、偽氣功師聲稱(chēng)有“空手吸盆”的特異功能，進(jìn)行招搖撞騙。其做法是先偷偷地把塑料掛衣鉤的吸盤(pán)緊密地壓在平滑的臉盆底面，在大氣壓作用下，塑料掛衣鉤的吸盤(pán)和臉盆被緊緊壓在一起，這情況與馬德堡半球?qū)嶒?yàn)有異曲同工之處。偽氣功師只要用手抓住隱藏著的掛衣鉤，就能把裝有一定質(zhì)量的水的臉盆提起來(lái)。小王同學(xué)用受力面積約為12

厘米2的吸盤(pán)，成功做了“空手吸盤(pán)”表演。若當(dāng)時(shí)的大氣壓值約為105帕，請(qǐng)你根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，計(jì)算大氣壓對(duì)這個(gè)小小的塑料掛衣鉤的壓力有多大？9、一次龍卷風(fēng)發(fā)生時(shí)，屋外氣壓急劇降到9X104Pa，當(dāng)時(shí)門(mén)窗緊閉，可以認(rèn)為室內(nèi)氣壓是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，粗略取105Pa，若室內(nèi)屋頂?shù)拿娣e為100m2，這時(shí)屋頂所受到的內(nèi)外壓力的差額可達(dá) N,足以被掀起.10、學(xué)習(xí)了大氣壓的知識(shí)以后，小亮對(duì)大氣壓強(qiáng)通常有LOxl『皿這么大存在疑問(wèn)，想親自證實(shí)一下。小亮買(mǎi)來(lái)2個(gè)塑料掛鉤，把它的吸盤(pán)貼在玻璃餐桌的下表面，如圖所示，測(cè)出塑料吸盤(pán)與玻璃的接觸面積為 ；又找來(lái)個(gè)輕塑料桶(質(zhì)量可忽略不計(jì))，在桶中裝8L水。桶中水的質(zhì)量是多少？經(jīng)過(guò)計(jì)算，小亮認(rèn)為把塑料桶掛到掛鉤上不會(huì)把吸盤(pán)拉掉。請(qǐng)你寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程和判斷依據(jù)。(g取l0N/kg)當(dāng)小亮把水桶掛到掛鉤上時(shí)，吸盤(pán)卻被拉掉了，是大氣壓沒(méi)有那么大還是其他原因?請(qǐng)發(fā)表你的看法。11、盛夏時(shí)分，“小問(wèn)號(hào)”王欣同學(xué)在打開(kāi)冰箱取飲料時(shí)，突然腦海里浮出一個(gè)問(wèn)題：為什么每次開(kāi)冰箱門(mén)都比較費(fèi)力?通過(guò)仔細(xì)觀察他發(fā)現(xiàn)打開(kāi)冰箱門(mén)時(shí)，冰箱里的冷空氣出來(lái)，外面的熱空氣進(jìn)去．當(dāng)冰箱門(mén)重新關(guān)上后，就將這部分熱空氣也關(guān)在了里面，箱內(nèi)熱空氣冷卻收縮．壓強(qiáng)減?。跣琅袛噙@應(yīng)該是開(kāi)冰箱門(mén)費(fèi)力的一個(gè)原因。若冰箱門(mén)長(zhǎng)1為0.6m?寬為0.5m冰箱外的氣壓為1Xl05Pa，設(shè)冰箱內(nèi)部與外部的氣壓相差求：冰箱內(nèi)氣體壓強(qiáng)多少?冰箱內(nèi)、外氣體對(duì)門(mén)的壓力各是多少?冰箱門(mén)受到的內(nèi)外壓力差相當(dāng)于質(zhì)量為多少的物體受到的重力大小?(g=10N/kg)苫匕工！12、如圖2.5.12所示，壓力鍋鍋蓋面積4502，限壓出氣孔的橫截面積為0.052,當(dāng)鍋內(nèi)蒸汽達(dá)到2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，蒸汽對(duì)鍋蓋的壓力是多大？當(dāng)鍋內(nèi)蒸汽達(dá)到2.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，鍋內(nèi)蒸汽剛好頂開(kāi)限壓閥自動(dòng)放氣，求限壓閥的質(zhì)量是多大？(g=10N/，大氣壓=1.01X105P)苫匕工！a

13、高壓鍋是應(yīng)用液體沸點(diǎn)會(huì)隨著氣壓增大而升高的原理設(shè)計(jì)的，如圖為水的沸點(diǎn)跟氣壓的關(guān)系圖象。已知高壓鍋蓋出氣孔的橫截面積為12mm2,限壓閥的質(zhì)量為84g。請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算并對(duì)照?qǐng)D來(lái)判斷；用該高壓鍋燒水，水溫最高可以達(dá)到多少？（g取10N/kg，大氣壓值取1.0X105Pa）14、高壓鍋的鍋蓋通過(guò)幾個(gè)牙齒似的鍋齒與鍋鑲嵌旋緊，鍋蓋與鍋之間有橡皮制的密封圈，不會(huì)漏氣。鍋蓋中間有一排氣孔，上面套著類(lèi)似砝碼的限壓閥將排氣孔堵住，當(dāng)加熱高壓鍋（鍋內(nèi)有水、食物），鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增加到一定程度時(shí)．氣體就會(huì)把限壓閥頂起來(lái)，蒸氣即可從排氣孔排出鍋外，這樣就不會(huì)因?yàn)殄亙?nèi)壓強(qiáng)過(guò)大而造成爆炸，以確保安全（如圖10）。已知高壓鍋的限壓閥的質(zhì)量為100.8g,排氣孔的面積為7mm2）。求：1．鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最大可達(dá)多少?2?設(shè)鍋內(nèi)壓強(qiáng)每增加3.6X103Pa,水的沸點(diǎn)就相應(yīng)的增加1°C,則鍋內(nèi)的最高溫度可達(dá)多高？（g取10N/kg：外界大氣壓強(qiáng)為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，計(jì)算時(shí)取1X105Pa）15、有一種氣壓保溫瓶其結(jié)構(gòu)如圖所示。用手壓下按壓器,氣室上方小孔被堵住,在瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)作用下,水經(jīng)出水管流出。按壓器面積為8厘米2,瓶?jī)?nèi)水面低于出水管口10厘米。要將水壓出管口,瓶?jī)?nèi)水面上方的壓強(qiáng)至少要多大？在按壓器上至少要加多大的壓力？（彈簧的平均彈力為1牛，p0=1.01X105帕，g=10牛/千克，按壓器所受重力忽略不計(jì)）專(zhuān)題練習(xí):大氣壓強(qiáng)(計(jì)算題)1、設(shè)出氣口的面積為1、設(shè)出氣口的面積為S,外界大氣壓為p0，鍋內(nèi)氣壓為p,限壓閥質(zhì)量為m,由pS=p0S+mg，得解析：右手高舉藥瓶時(shí)，瓶中液面與針頭的高度差約為lm,這個(gè)液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)就等于靜脈血壓與大氣壓之差：△P=Pgh=104Pa由于水銀的密度是水的密度的13.6倍，所以產(chǎn)生同樣大的壓強(qiáng)，水銀柱的高度，h水銀=0.074m=74mm§四、解；袖氣孔的面積滬定■學(xué)鍋內(nèi)最大壓強(qiáng)是大氣壓強(qiáng)的2.4倍。鍋蓋的有效面積為：S'=nD24鍋蓋至少要能承受的壓力等于鍋內(nèi)外的壓力差:F=CP-Po)S^=(P-P0)—, 3.14X0.243=[(2.4-1.01)XW5]X 亠6.3亠6.3X10比牛頓兒§諄⑴‘％廠和仁)4、F=4pS=4X1.01XF=4pS=4X1.01X4喘￡把⑴、⑵代入⑶式 ⑷代入數(shù)值P=小105帕⑸從表中查出，鍋內(nèi)溫度約為126匚5、桌架是依靠四個(gè)吸盤(pán)所受大氣壓力而帶起。假設(shè)吸盤(pán)內(nèi)的空氣全被排出，則大氣壓力105帕X3.14X0.022米2=507牛又F=mg,則m= =51.7(千克)實(shí)際上吸盤(pán)中的空氣不可能完全被排出，所以實(shí)際所帶起的質(zhì)量總小于上述計(jì)算值。6、(1)F0=p0S=p0nd2/4。細(xì)試管受力情況如圖答3。細(xì)試管剛好能“爬升”時(shí)，細(xì)試管受力平衡F0=G+F,p0S=G+(p0-p0gh0)S，h0=4G/nd2p0g。7、(1)液體的沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系：液體的沸點(diǎn)隨著表面氣壓的增大而升高，隨氣壓減小而降低.(2)已知大氣壓強(qiáng)p,內(nèi)底面積為S，出氣孔橫截面積為S,限壓閥質(zhì)量為m,限壓鍋?lái)敳棵娣e為S則TOC\o"1-5"\h\z0 0 0 t大氣壓力F=pS，限壓閥重力G=mg，當(dāng)限壓閥剛要被頂起時(shí)，受力平衡，此時(shí)壓力F=F+G=pS+mg,00000000F_PQSq+wqs ,m0Su_一p □0 ■?_出氣孔橫截面積為S0，鍋內(nèi)氣體最大壓強(qiáng)p=3°沁p= 03)鍋內(nèi)氣體對(duì)鍋蓋最大壓力的增加量mg△F=Ap(S-S)=0(S-S)=°mg-mg鍋體對(duì)鍋蓋的最大作用力增加量為△▼=△/=mg-mg00

因?yàn)镾遠(yuǎn)大于s0所以△F'=Omg故答案為；（1）液體表面氣壓越大，液體的沸點(diǎn)越高；（2）使用高壓鍋時(shí)鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)p= ； （3）鍋內(nèi)氣體對(duì)鍋蓋最大壓力的增加量△▼=°mg.8、120N9、 1X10Q0、解：（1）卩=呂出弟=3*10衛(wèi)沖? = =3^⑵G=^g=8砲H1QJV7庇=EQN &二10匚腫二W5m2片二丹二l.XlLPilCr%'二100M因?yàn)镚〈F,所以裝水塑料桶掛到鉤上不會(huì)把吸盤(pán)拉掉。粗糙，有漏氣現(xiàn)（3）不是大氣壓沒(méi)有那么大，可能是吸盤(pán)內(nèi)沒(méi)有完全壓成真空或吸盤(pán)與玻璃接觸面象。粗糙，有漏氣現(xiàn)⑵冰箱門(mén)的面積g= =腫（3）冰箱門(mén)受到的內(nèi)外壓力差為⑵冰箱門(mén)的面積g= =腫（3）冰箱門(mén)受到的內(nèi)外壓力差為備 心卻曲匚泅噸此壓力相當(dāng)于質(zhì)量為嗨的物體所受重力：12、 75.75g4|=7X1^P=P^P0=1.7XW5Pii由團(tuán)可知t=Ub（t'（ell代也可）13、14、 1.（4分）鍋內(nèi)最大壓強(qiáng)為P=P0+mg/S （公式正確2分=1X105Pa+（0.1008kgX10N/kg）/7X10-6m2=2.44X105Pa。 （2分）2?鍋增加壓強(qiáng)為△P=P-P0=1.44X105Pa （2分）水的沸點(diǎn)增高△t=（1.44X105/3.6X103Pa）°C（1分）所以，鍋內(nèi)（1分）所以，鍋內(nèi)⑴TOC\