初.352.喷水壶和高压锅的奥秘
重庆一中寄宿学校初2015级12班 辛美仪
喷水壶是浇花的能手,高压锅是烹饪的功臣,两者在日常生活中各据一方,它们到底有何内在联系呢?
家用喷水壶多用于浇花——将椭圆的壶身里灌入适量的水,上下拉动打气杆,再按下操纵开关的喷壶把手,濛濛的水雾就顺着喷水口飘出来了,旋转喷头,还能调节喷水量的大小。别看使用的步骤短短,其中蕴含着不少物理知识哩!
就比如说,上下拉动打气杆,其目的是将外界空气源源不断地压入壶身,使得水壶内水的压力加上内部空气的压力大于外部大气的压力。所以,只需要轻轻按下喷头开关,一与外部空气相通,壶中的水就会在壶内大气压强的作用下经过软管从喷口喷射而出了。壶内压强越大,水流也越大、越远。
使用喷水壶的时候也需要掌握技巧。如果把壶中的水灌得太满,就难以抽推打气杆,因为壶中的水过多地占据了留给气体的空间;当水壶充气到一定限度,打气杆也很难拉动,不难想到是由于内部气压太大而难以增加……另外,旋转喷头实际上是在调节小孔的大小,水被压入细管形成高速水流,高速水流碰到障碍物后裂成小水滴,就形成我们所见的濛濛水雾了。
那么高压锅又是如何运作的呢?
它的原理很简单。高压锅把水封闭起来,水蒸气就只能保留在高压锅内,内部的气压高于1个大气压,也使水要在高于100℃时才沸腾,形成高温高压的环境,饭就容易很快做熟了。当然,高压锅内的压力不会没有限制,不然岂不成了“炸弹”?那么,高压锅是如何调节内部压力的呢?
原来,高压锅锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上带着一个帽为限压阀。当高压锅气体的压强超过安全值,锅内的气体就会冲开限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减小。此外,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,它由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,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。
这样看来,喷水壶和高压锅都运用了大气压的物理原理,巧妙而科学的设计为我们的生活添色不少。
生活中处处都蕴含着物理知识,融汇着力学、热学、声学、光学、和电学等等的神奇世界缤纷多彩又耐人寻味……只要我们能够留心观察身边的物理现象,联系我们学过的物理知识去分析和解释它们,就能提高观察、分析和解决问题的能力。真正地让“物理走向生活,从生活走向社会”!