Воздушный шар диаметром 12 м наполнен теплым воздухом 50ºс. окружающий воздух имеет 0ºс и 1 атм. какова может быть максимальная масса оболочки шара и корзины, чтобы шар мог лететь?

218

318

Посмотреть ответы 2

Ответы на вопрос:

ангел810

Физика

4,5(43 оценок)

Подъёмная сила воздушного шара равна f = gv(ρ₁ - ρ₂) = g(m₁ - m₂) где g - ускорение силы тяжести v - объём воздушного шара ρ₁ и ρ₂ - плотности холодного и теплого воздуха, соответственно m₁ и m₂ - массы холодного и теплого воздуха, заключённого в объёме шара v вес оболочки, корзины, , оборудования, пассажиров равен f = m₀g где m₀ - искомая масса всего того, что шар может поднять. поскольку условием полёта является f > f то ограничение на величину m₀ получается из неравенства g(m₁ - m₂) > gm₀ или m₁ - m₂ > m₀ из уравнения pv = (m/m)rt следует, что m = pvm/rt где p = 10⁵ па - давление воздуха в оболочке и снаружи v = 4пr³/3 = 4·3.14·6³/3 = 905 м³ - объём шара m = 0.029 кг - молекулярная масса воздуха r = 8.3 дж/(моль·к) - газовая постоянная t - температура воздуха таким образом максимальная масса оболочки и груза, при котором шар летит равна m₀ = pvm(1/t₁ - 1/t₂)/r = pvmδt/(rt₁t₂) где δt = 50° - разница температур воздуха внутри шара и окружающего воздуха t = 273° - температура окружающего воздуха т = 323° - температура воздуха внутри шара m₀ = 10⁵·905·0.029·50/(8.3·273·323) = 185 кг