Для того чтобы предотвратить выход пара через клапан, необходимо рассчитать груз, который нужно подвесить на рычаг. Давайте разберем ситуацию шаг за шагом!

1. Определим давление в котле:

• Нормальное атмосферное давление составляет примерно 101325 Па.
• Если давление в котле в 12 раз превышает атмосферное, то оно равно: 12 * 101325 = 1215900 Па.

2. Рассчитаем силу, действующую на клапан:

• Площадь клапана = 3 см² = 3 * 10^-4 м².
• Сила, действующая на клапан (F) = давление (P) * площадь (S).
• F = 1215900 Па * 3 * 10^-4 м² = 364.77 Н.

3. Определим, какой груз нужно подвесить:

• Сила тяжести (G) = масса (m) * g, где g ≈ 9.81 м/с².
• Чтобы предотвратить выход пара, сила, действующая на рычаг от груза, должна быть равна силе, действующей на клапан.
• 364.77 Н = m * 9.81 м/с².
• m = 364.77 Н / 9.81 м/с² ≈ 37.12 кг.

4. Как нужно переместить груз при изменении давления:

• Если давление пара в котле увеличится, то необходимо увеличить массу груза, чтобы компенсировать возросшую силу, действующую на клапан.
• Если давление пара в котле уменьшится, то груз можно немного уменьшить или переместить ближе к оси рычага, чтобы снизить силу, действующую на клапан.

Таким образом, для предотвращения выхода пара через клапан необходимо подвесить груз массой примерно 37.12 кг. При изменении давления в котле необходимо соответственно увеличивать или уменьшать массу груза!

К сожалению, я не могу приложить фото, но надеюсь, что объяснение было понятным и полезным!