（2012•天津）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

Question

（2012•天津）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S₀，限压阀质量为m₀，限压锅顶部面积为S_t（已知大气压强p₀）
（1）写出液体沸点与气压的关系；
（2）求使用高压锅时锅内气体的最大压强；
（3）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．

Answer 1

（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p₀，出气孔横截面积为S₀，限压阀质量为m₀，
则限压阀重力G=m₀g，
当限压阀刚要被顶起时，受力平衡，锅内气体最大压强
p=p₀+(m0g)/(S0)，
（3）由公式F=pS可知，压力的变化量就等于压强的变化量与受力面积的乘积，
压强的变化量△p=(G)/(S0)＝(mg)/(S0)，
实际锅盖的受力面积为：S-S₀，
代入以下公式得：锅内气体对锅盖最大压力的增加量
△F=△p（S-S₀）=(mg)/(S0)（S-S₀）=(S)/(S0)mg-mg
锅体对锅盖的最大作用力增加量为△F′=△F=(S)/(S0)mg-mg
因为S远大于S₀，所以△F′=(S)/(S0)mg
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=p₀+(m0g)/(S0)；
（3）锅体对锅盖最大压力的增加量△F′=(S)/(S0)mg．