测高压下水的沸点

测高压下水的沸点郑讯佳张宇杭（重庆交通大学机电与汽车工程学院，重庆南岸区400074）摘要用热敏电阻的性质估测高压下水的沸点，探究高压锅性能比普通锅优越的原因。科学是人类进步的阶梯，随着科学的进步，旧事物逐渐被新生产品所取代。生活中，高压锅取代普通锅就是一个例子。为了探究高压锅性能优越于普通锅的原因，由常识可知食物在高温的环境中更容易熟，于是我们决定用热敏电阻估测高压锅中水的沸点。热敏电阻的阻止虽然与环境温度不是成线性关系但是可以测画出RT特异性曲线，因此可以通过这条曲线估测出高压锅内水的温度，故可以估测出水的沸点。结果得知此时水的沸点比在一个标准大气压下水的沸点高。所以可以得知高压锅是通过提高水的沸点使煮熟食物的时间缩短的。关键词高压水的沸点物理热敏电阻MEASURINGTHEBOILINGPOINTOFWATERATHIGHPRESSUREAUTHOR1ZHENGXUNJIAAUTHOR2ZHANGYUHANGCHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITY,ELECTRICALANDMECHANICALANDAUTOMOTIVEENGINEERING,NANANAREA,CHONGQING400074,CHINAABSTRACTTHENATUREOFTHEESTIMATESWITHTHETHERMISTORHIGHBOILINGPOINTOFWATERTOEXPLORETHEPRESSURECOOKERPOTSUPERIORPERFORMANCETHANTHENORMALREASONSSCIENCEISTHELADDEROFHUMANPROGRESS,ASSCIENCEADVANCES,THEOLDTHINGSHAVEBEENGRADUALLYREPLACEDBYNEWPRODUCTSLIFE,APRESSURECOOKERTOREPLACETHEORDINARYPOTISANEXAMPLEINORDERTOEXPLORETHEPRESSURECOOKERPOTSUPERIORPERFORMANCETOORDINARYREASONS,BYTHECOMMONSENSEWECANSEEFOODINAHOTENVIRONMENT,MOREEASILYCOOKED,SOWEDECIDEDTOESTIMATETHETHERMALRESISTANCEOFTHEBOILINGPOINTOFWATERINAPRESSURECOOKERALTHOUGHTHETHERMISTORTOPREVENTTHEAMBIENTTEMPERATUREISNOTALINEARRELATIONSHIPBETWEENTHERTSPECIFICBUTCANBEMEASUREDTODRAWCURVES,SOYOUCANESTIMATEACURVETHROUGHTHISWATERTEMPERATUREINSIDETHEPRESSURECOOKER,SOYOUCANESTIMATETHEBOILINGPOINTOFWATERRESULTSREVEALEDTHATTHEBOILINGPOINTOFWATERATTHISTIMETHANINASTANDARDATMOSPHERICPRESSURE,HIGHBOILINGPOINTOFWATERSOITCANBEAPRESSURECOOKERTHATBYINCREASINGTHEBOILINGPOINTOFWATERTOCOOKFOODTOREDUCETHETIMEOFTHEKEYWORDSHIGHPRESSURETHEBOILINGPOINTOFWATERPHYSICSTHERMISTOR1引言物理源于生活，发展于生活。只要处处留心,你就会发现周围的很多现象都与物理知识有关，正如牛顿被树上的苹果砸到了头，经过钻研最终发现了万有引力一样。只要处处留心，仔细思索，总会有新的发现。高压锅，是生活中必不可少的物品之一。与普通锅相比，他最大的优点是加热速度快，而区别在于高压锅锅内的气压比一个标准大气压大。而为什么在这种环境中能使食物更快的熟透呢围绕着这个疑问，我开始了对水的沸点的探究，由已经学到的物理知识可知，压强变化的同时伴随着沸点的变化。正是如此，就需要测出锅内的压强与水的温度，而普通的温度计因为不能随时显示温度值，所以不能胜任。而热敏电阻可以随时反映出锅内的温度变化情况，于是，采用热敏电阻测量温度成为了必然。2原理与方法21热敏电阻是能够随外界温度改变而改变阻值的电阻。其分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。故可以根据测热敏电阻的阻值变化而反映锅内温度的变化。22水的沸点随气压升高而升高（水的沸点随压强变化为T100000367P7600000023P760，P单位为毫米水银柱高1MM水银柱高1333PA）、热敏电阻器是一种对温度反应较敏感、阻值会随着温度的变化而变化的非线性电阻器。因而需要绘制出热敏电阻阻值和温度的RT特异性曲线。23在高压锅内装适量水，用细电线连接热敏电阻将热敏电阻置于水中（完全淹没且不能接触锅壁）如下图接好电路先保持开路。待高压锅限压阀放出大量水蒸汽时接通电路，待电流稳定后，根据测出的电流I、电压值U计算出电阻值R，再根据RT特异性曲线读出对应的温度T。根据压强算出温度的理论值并与测量值比较。24限压阀是控制高压锅内压强大小的重要部件，当锅内压强增大导致排气口的压力超过某一定值（即限压阀的重力MG）时，限压阀就会有跳动并释放出少量的蒸汽。正是由于这样不断的加热与放气，高压锅才始终保持一定的压强不变。根据限压阀的质量M与排气口的直径D可以粗略算出锅内压强的理论值。理论值PP0MG/S/1333MMSD/2T100000367P7600000023P7603实验结论由于高压锅内气压高于一个标准大气压，故锅内水的沸点高于100，所以食物更容易煮