水的沸点与水面上方的气体压强有关

水的沸点与水面上方气体的压强有关，气体压强越大，水的沸点越高，下表给出了水面上方气体压强与沸点的对应关系。技术员小陈利用这一关系，设计了如下图所示的锅炉水温控制装置，图中OC为一可绕O点旋转的横杆(质量不计)，在横杆上的B点下方连接着阀门S，阀门的底面积为3 cm2，OB长度为20 cm，横杆上A点处挂着重物G，OA长度为60 cm.对水加热时，随着水温升高，水面上方气体压强增大.当压强增大到一定值时，阀门S被打开，使锅炉内气体压强减小，水开始沸腾。当重物G挂在不同位置时，锅炉内水面上方气体压强可达到的最大值不同，从而控制锅炉内水的最高温度. (1)当锅炉内水的温度达到120℃沸腾时，锅炉内气体压强是少?(2)当大气压强为1.0×105Pa时，将G挂在A位置，锅内水沸腾时的温度为120℃ ，求此时阀门底部受到的气体压力和上部受到的大气压力差是多少?所挂物体的重G为多少？ (3)当大气压强为1.0×105Pa时，要使锅炉内水的温度达到110℃沸腾，应将G挂在离 O点多远处?气压（Pa） 1*105 1．4*105 2*105 2．7*105 沸点（℃） 100 110 120 130

2026年09月28日 18:55

有3个网友回答

网友（1）：

1, 由压强沸点关系表可知,锅炉内气体压强为2*10^5 Pa
2, 阀门底部气压为2*10^5 Pa,大气压力为1.0×10^5Pa,压力差为1.0×10^5Pa.忽略杠杆和阀门的重量,有1.0×10^5*3*10^(-4)*20=60*G,解得G=10 N
3,110℃沸腾沸腾,蒸汽内压为1.4*10^5 Pa,内外压差为0.4*10^5 Pa, 则0.4*10^5*3*10^(-4)*20=x*10,解得x=24 cm

网友（2）：

解：（1）查表可知，锅内气压为P内=2.0×105Pa．
（2）锅炉内外的压强差为：△P=P内-P外=2.0×105Pa-1.0×105Pa=1.0×105Pa
阀门的面积：S=3cm 2=3×10-4m 2
∵P=FS
∴压力差为：△F=△P×S=1.0×105Pa×3×10-4m 2 =30N．
（3）∵F B=△F=30N
F B×OB=G×OA
∴30N×20cm=G×60cm
∴G=10N；
锅炉内的水温度达到110℃时，锅内气压为P'内=1.4×10 5Pa．
∴△P'=P'内-P外=1.4×105Pa-1.0×105Pa=0.4×105Pa
∴△F'=△P'×S=0.4×105Pa×3×10-4m 2=12N
∵F'B=△F'=12N
∴F'B×OB=G×OC
∴12N×20cm=10N×OC
∴OC=24cm
应将G挂在离O点24cm处．
答：（1）当锅炉内水的温度达到120℃沸腾时，锅炉内气体的压强是2.0×105Pa．
（2）当外界大气压强为1.0×105Pa时，将G挂在A位置，锅炉内水沸腾的温度为120℃．求此时阀门底部受到的气体压力和上部受到的大气压力的差值是30N．
（3）当大气压强为1.0×105Pa时，要使锅炉内的水温度达到110℃时沸腾，应将G挂在离O点24cm．

网友（3）：

水的沸点与气压的关系