Question

Каким из перечисленных газов следует заполнить шар для воздухоплавания: углекислым газом, азотом, водородом? Ответ подтвердите расчетами​

Answer 1

Ответ:
Водородом потому что углекислый газ и азот вредят нам поэтому водород

Answer 2

Для воздухоплавания наиболее подходящим газом является водород. Давайте проведем небольшие расчеты, чтобы подтвердить это утверждение.

Основной принцип воздухоплавания заключается в том, что газ внутри шара должен быть менее плотным, чем окружающая атмосфера, чтобы создать подъемную силу и позволить шару подниматься в воздухе.

Плотность газа определяется его массой на единицу объема. Воздух состоит в основном из азота, кислорода и небольших количеств других газов, поэтому мы можем оценить среднюю плотность воздуха при нормальных условиях (например, 20°C и 1 атм давления).

Средняя молярная масса воздуха около 29 г/моль. Приближенно можно считать, что воздух состоит преимущественно из азота с молярной массой около 28 г/моль и кислорода с молярной массой около 32 г/моль.

Теперь рассмотрим газы, предложенные для заполнения шара:

1. Углекислый газ (CO2) имеет молярную массу около 44 г/моль. Он тяжелее воздуха (29 г/моль), поэтому не подойдет для воздухоплавания.

2. Азот (N2) имеет молярную массу около 28 г/моль, что сопоставимо с молярной массой воздуха. В результате заполнения шара азотом он не будет обладать значительной подъемной силой, так как его плотность будет близка к плотности окружающего воздуха.

3. Водород (H2) имеет молярную массу около 2 г/моль, что делает его значительно легче воздуха. Это позволит создать существенную подъемную силу, и шар с водородом внутри сможет подниматься в воздухе.

Таким образом, воздушный шар следует заполнять водородом для успешного воздухоплавания. Однако стоит отметить, что водород является легковоспламеняющимся газом и требует особой осторожности при обращении с ним. В коммерческих условиях для воздушных шаров обычно используется гелий, так как он не поддерживает горение и безопасен в использовании, хотя и не так эффективен, как водород, из-за своей более высокой плотности по сравнению с водородом.