profile
Опубликовано 5 лет назад по предмету Физика от Catm

Сферическая оболочка аэростата сделана из материала квадратный метр, которого имеет массу 900г . Шар наполнен водородом при температуре 27 градусов цельсия и давлением 100к Па , равными температуре и давлению окружающего воздуха. При каком минимальном радиусе шар поднимает сам себя(в см).

  1. Ответ
    Ответ дан kir3740
    Сила Архимеда, действующая на шар должна быть равна силе тяжести, действующей на него же. Пусть единица поверхности шара имеет массу μ, а плотность воздуха равна rho_0, тогда имеем

    (m_{H_2} + M)g = rho_0 g V\\
rho_{H_2}V+mu S = rho_0 V\\
rho_{H_2}frac{4}{3}pi R^3 + 4pimu R^2 = rho_0frac{4}{3}pi R^3\\
rho_{H_2}R/3 + mu = rho_0R/3\\
R = frac{3mu}{rho_0 - rho_{H_2}}

    Плотности газов найдем из уравнения состояния (молярная масса воздуха 29г/м, водорода 2г/м)

    rho_0 = frac{p_0mathcal{M_0}}{RT} = 0.029frac{p_0}{RT}\\
rho_{H_2} = frac{p_0mathcal{M_{H_2}}}{RT} = 0.002frac{p_0}{RT}\\
R = frac{3mu}{rho_0 - rho_{H_2}} = frac{3mu RT}{0.027 p_0} = 2.493

    Это примерно 250 сантиметров

Самые новые вопросы