高壓鍋是我們每個人廚房必備的工具，他能夠幫我們烹飪出非常美味的食物，那你們知道 ，高壓鍋烹飪的原理是什么嗎？讓我們來以這個高壓鍋被堵的案例一起來研究一下吧！

【資料圖】

高壓鍋工作原理是采用無沸煮食，利用水的沸點受氣壓影響這個物理特性，通常在1個大氣壓狀態(tài)下燒開水，水會在90-105℃左右沸騰，而壓力鍋內(nèi)氣壓一般是1.5個大氣壓，水的沸點一般在110-130℃左右。這樣高壓鍋內(nèi)部就會形成高溫、高壓的環(huán)境，飯很快做熟了。不過高壓鍋是有限制的，超出這個標準容易爆炸。

一、高壓鍋是用什么材質(zhì)制成的呢？

它是由鍋身、鍋蓋、易熔片、放氣孔、安全閥和密封膠圈、以高壓鍋及其他新形式的放氣通道組成。 易熔片的安裝是為了防止安全閥出現(xiàn)故障而起備用保險作用的，它是用熔點較低的鋁合金材料制成的。一旦安全閥失效，鍋內(nèi)壓強過大，溫度也隨之升高，當溫度達到易熔片熔點時，再繼續(xù)加熱易溶片開始溶化，鍋內(nèi)氣體便從易熔片噴出，使鍋內(nèi)壓強減小，從而防止爆炸事故的發(fā)生。

二、高壓鍋為什么可以把食物煮熟呢？

在標準大氣壓下，水的沸點是100℃。用普通鍋煮食物，鍋內(nèi)的溫度不會高于100℃；加大火力或持續(xù)加熱的結果，只能導致水從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，即發(fā)生蒸發(fā)，水本身的溫度不會超過100℃，這是因為處于100℃的水分子具有足夠的能量沖破空氣分子的阻擋而成為水蒸氣。 但是，如果升高周圍空氣的壓強，那么水分子要具備更大的能量才能沖破空氣分子的“把守”，溜到空氣中去變成水蒸氣；水分子的能量完全取決于水本身的溫度，溫度越高，水分子能量也越高，因此，要使鍋內(nèi)的水在更高的沸點下沸騰并將食物煮熟。

那么我已經(jīng)知道上面的基本原理，我們再來研究一下，高壓鍋在堵塞氣孔會發(fā)什么樣的物理原理吧！

一.高壓鍋堵塞后里面的氣體是如何變化的

如圖5所示，假設氣孔1和氣孔2被異物堵死，鍋內(nèi)本身的質(zhì)量為M,總容量為h，鍋壁材質(zhì)的抗壓強度為205MP,鍋下面紅色的線條為火，表示正在加熱，藍色為水，綠色為碗，裝載的適量的米飯和水，火開始加熱一段時間后，綠色的碗里面的水，開始達到100°C開始沸騰，此時綠色的碗開始存在水蒸氣我們設為q2,正常情況水蒸氣會從氣孔1和2出去但是現(xiàn)在，因為氣孔被異物堵死，氣體只能夠在鍋的內(nèi)壁不斷重復循環(huán)，由于溫度的升高才能導致其他在鍋內(nèi)不斷翻滾沸騰，相當于熱能給水蒸氣開始做功(請問此時的水蒸氣在鍋內(nèi)做什么運動？a.圓周運動b.不規(guī)則運動)

于是現(xiàn)在產(chǎn)生以下幾個結論:

1.因為由于加熱的原因，熱能使得鍋內(nèi)的水蒸氣不斷在做功，此時的做功情況為W熱=W氣,隨著時間的增加，W氣＞W(wǎng)熱，根據(jù)能量守恒定律，所以W氣 W熱=Q總，所以氣體可以通過熱能在封閉的環(huán)境里可以儲存強大的能量。

2.我們都知道任何物質(zhì)都有一個自己的極限值，我們把這種的能力叫做屈服強度，我們知道高壓鍋目前的304不銹鋼的應力為205MP，鍋子是一個圓柱，設圓柱的長度為r,那么有公式w=Fx，得F=r/w氣 w熱，從而我們也就知道了高壓鍋的應力的值δ，所以肯定的Q總＜σS內(nèi)壁，所以高壓鍋的內(nèi)壁承受不了高壓鍋內(nèi)熱能和氣能所產(chǎn)生總能量，所以爆炸也就產(chǎn)生了。