跟胖哥学物理 高压锅之谜
今天，我学习了大气压强，知道大气压一个特点，随着海拔高度的增大，大气压在逐渐减小 。结合八年级上学过液体沸点知识，液体沸点是随着大气压的增大而增大，随着气压的减小而减小的 。
于是，我想起一个王老师在序言里做过实验：当一个平底烧瓶水沸腾后，盖上盖子，然后倒立，向上泼冷水，那个烧瓶的水立刻重新沸腾了 。难度也是因为烧瓶水中压强减小了?于是，我和同桌小明商量好，下课找王老师要回当时他做实验的仪器，结果我们实验结果同样让水也沸腾了 。我和小明仔细观察了，发现泼冷水是一个非常关键的动作 。当小明泼冷水时，我仔细观察烧瓶中现象，发现烧瓶里玻璃上居然有大量雾气?这是不是气压减小根本原因呢?
我跟小明两人认真分析了一下，决定这个雾气其实是原来瓶中水液化来的，当瓶内水液化后，瓶子内气体体积相对增加了 。这说明一定质量气体，当它的体积增大时，压强就减小了 。如果这个规律存在，瓶中水沸腾就容易解释了 。因为当时烧瓶沸腾时，有大量水蒸气生产，挤出里面水蒸气，但是因为跟大气相通，所以气压与外面大气压一样大 。当盖上塞子倒置，再向上泼冷水，这是瓶内水遇冷液化成小水珠，里面气体体积增大，压强减小了，当时里面水温度高于当时气压，所以重新沸腾了 。
在分析气压减小时，小明又提高一个现象 。就是他爸爸每次倒开开水泡茶后，如果盖上盖子而水又没有倒满时，过几个小时候水就打不开 。于是，我说这个现象其实很好解释，因为我们课后用塑料瓶子去倒开水时，瓶子都会变形道理是一样的 。因为倒开水时，开水汽化成水蒸气，这些蒸气挤出里面空气，当瓶内水蒸气遇冷液化后气压不是一样减小吗?这样外面大气压大于瓶内气压，于是把盖子压住瓶盖就打不开了 。
不过，我又有了一个新的问题，当瓶内水沸腾时，根据我们在课堂学知识，必须需要吸收热量，那么当泼冷水后压强缺少降低了，但是吸收热量从哪儿来了，于是我和小明争吵不休，后来我们谁也说服不了谁，决定请教老师?
找到王老师，说清我们争论 。王老师没有直接解释，而是拿出一个抽气筒交给我们，让我们重新让水沸腾，但是不能用泼冷水方法，还要求我们一直抽气会看到什么现象?我和小明很诧异，不知道王老师肚子里卖得什么药，于是我们解答实验桌上 。
我们同样把水烧开，然后当烧瓶水冷到大约85℃时，我们把抽气筒针尖插入烧瓶软木塞子中，为了保险，我们又用石蜡进行密封 。然后依然是小明抽气，我观察，当小明抽气时，不一会儿，我发现瓶内也沸腾了 。但是依然不知道沸腾的原因 。不过我们按照王老师方法继续实验，当水沸腾不长时间，我居然发现烧瓶接近底部水居然接冰了 。太神奇了?难度上面水沸腾是从下面水中吸收热量?于是，我把疑问说给小明，小明观察一下，发现真是出现冰块 。水沸腾吸收热量原因找到了，看了很多问题，必须通过实验，因为实验比较直观 。我们继续抽气，不过原来越费力 。当我们抽气时间并不是很长，就发现整个烧瓶都变成结冰了 。我们高兴让王老师看我们实验结果，王老师表演了我们 。不过他有提出一个新的任务，能不能利用这个器材找到高压锅的原理呢?
我和小明解答实验桌上，高压锅中液体温度高于100℃，肯定是气压高于一个标准大气压 。为了显示温度，我们找王老师要了一个温度计，然后我跟小米经过讨论，觉得就用软木塞密闭烧瓶，开始烧瓶里压强跟外面压强相等，当加热至100℃时水沸腾，水一沸腾里面气体体积不是减小了，气压一定会增大，我们可以通过插入液体中温度计观察里面水的沸点看是不是超过100℃ 。于是我们找老师要了一个打孔器，在软木塞上打了一个小孔，然后把温度计查进烧瓶水中，并用石蜡把温度计密封，然后又同样方法把软木塞塞得烧瓶口，我们放在铁架台上加热，不一会儿，我们发现里面液体开始沸腾，温度刚好100℃，但是后来我们发现水不断沸腾，温度再不断增高 。
秘密终于被发现了，因为烧瓶中水不断汽化，里面气压在不断增大，因此液体沸点在不断升高 。非常遗憾的是，因为我们太贪婪，结果加热一会儿，烧瓶就在气压过高是剥裂了，侥幸是我跟小明都没有收到伤害，不过王老师给我们布置一个任务，回家观察高压锅，它是怎么样做到不让高压锅压强过大而发生爆炸的?
回家后我在网上查阅一下，高压锅最早的名字叫“帕平锅”，是一位叫丹尼斯·帕平的法国医生发明的，起初只是作为消毒用具 。现在高压锅又叫压力锅，压力煲，是一种厨房的锅具 。压力锅通过液体在较高气压下沸点会提升这一物理现象，对水施加压力，使水可以达到较高温度而不沸腾，以加快炖煮食物的效率 。用它可以将被蒸煮的食物加热到100℃以上，在高海拔地区，利用压力锅可避免水沸点降低而不易煮熟食物的问题 。
然后我到了厨房，拿出高压锅 。其实打开以后发现很简单，盖子上有一个气孔，气孔上有一个气阀，不过气阀有一个小孔，不过高压锅还有一圈橡胶圈，目的是加大密封性 。因为有了实验室经验，我知道高压锅温度高，主要是因为液体沸点，而液体沸点有因为里面气压的原因 。气压又是由于水沸腾时不断变成水蒸气，然后里面气压增大了 。不过，因为高压锅气压不能一直增大，因为平时发现妈妈煮排骨时，当加热到一定阶段，气阀就会旋转，不断喷气出来，自然里面压强就降低了 。
有一个问题一下子就冒出来，高压锅内最大气压是多大呢?我仔细观察一下，高压锅上气阀是有质量的，因此气阀对气孔会产生一个压强 。假如气阀质量为m,那么气阀对气孔产生压力就是mg,如果气孔直径为r,那么气孔面积就是：S=πr2，于是高压锅内最大气压为P=P0+mg/πr2,所以说高压锅内气压实际上取决与气阀的质量，因为外面大气压P0是一定的，因此同一个厂家生产的高压锅由于销售到不同地球，当地其他不同，因为气阀质量是不同的 。我想，销往西藏的气阀质量肯定大些，因为西藏海波高，外界大气压P0低，所以通过增大气阀质量，保证锅内气压一样大，使锅内气压大于一个标准其他，从而使水沸腾温度高于100℃，这样煮东西就容易熟一些 。
我还是没有完成王老师交待任务，高压锅是怎样防止不让锅内气压一直增加的呢?是气阀上的气孔么?也有一定道理！因为当锅内气压超过高压锅压强时，气阀会被顶起来，这样里面水蒸气就会放掉一部分，从而使里面气压减小 。但是，我有一个疑问，如果煮东西时，气孔被堵住怎么办?
因为在实验室当烧瓶被气压涨破时着实把我和小明吓着了，因为玻璃承压低，要是铝合金高压锅压强一直增大，那肯定相当于一个炸弹，如果爆炸后果不敢想象 。我想，出来气阀会排气外，聪明人类一定还有其他办法?于是，我仔细观察锅盖，发现还有一个装置，应该也是一个气孔，不过安装一个圆形金属片 。老师是不是要我们找就是这个东西，我上网查阅一下，果然是它，它叫易熔片 。
易熔片的安装是为了防止安全阀出现故障而起备用保险作用的，它是用熔点较低的铝合金材料制成的 。一旦安全阀失效，锅内压强过大，温度也随之升高，当温度达到易熔片熔点时，再继续加热易溶片开始溶化，锅内气体便从易熔片喷出，使锅内压强减小，从而防止爆炸事故的发生 。
为了验证网上说的，我本来打算直接把高压锅易熔片放在火上加热，看它是不是容易熔化，结果妈妈说家里有备用的易熔片，我用镊子直接架着易熔片，放到火上离开就熔化了，说明它的熔点确实很低，防止高压锅气压一直增大原因也找到了，看来我们在生活中多观察一下，一定要弄清各自生活用具原理，这样才能更好使用它 。
当第二天回到学校，把我的发现跟王老师说了，下一节课王老师表扬了我和小明，还鼓励大家继续做一个生活中有心人！
【高压锅使用十大禁忌】2018年12月21日根据王卫名师工作室要求写于宜昌夷陵吾同斋
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