Question

Летчик поднялся на самолете на высоту 1500 м. Каковы давление и температура воздуха на этой высоте если у поверхности земли давление равно 750мм.рт.ст а температура воздуха +21 С

Answer 1

Ответ:

При повышении на 1 км температура воздуха понижается на 6°, следовательно:

1) переводим м в км:

1500 м = 1,5 км

2) 1,5 км × 6° = 9° (на такое количество градусов изменилась температура при повышении на 1500 м)

3) +21° - 9° = +12° (температура за бортом самолёта)

При повышении на 100 м атмосферное давление понижается на 10 мм рт.ст.

1) 1500 м ÷ 10 мм рт.ст. = 150 мм рт.ст. (на такое количество мм рт.ст. изменилось давление при повышении на 1500 м)

2) 750 мм рт.ст. - 150 мм рт.ст. = 600 мм рт ст. (давление за бортом самолёта)

Answer 2

Для определения давления и температуры воздуха на заданной высоте (1500 м), мы можем использовать уравнение состояния идеального газа. Это уравнение выглядит следующим образом:

P2 = P1 * exp(-M * g * (h2 - h1) / (R * T1))

где: P2 - давление на заданной высоте (в данном случае на 1500 м) P1 - давление на поверхности Земли (750 мм рт.ст) M - молярная масса воздуха g - ускорение свободного падения (приближенное значение: 9.81 м/с^2) h2 - заданная высота (1500 м) h1 - высота на поверхности Земли (0 м) R - универсальная газовая постоянная (приближенное значение: 8.314 Дж/(моль * К)) T1 - температура на поверхности Земли (в данном случае +21 °C)

Сначала переведем температуру на поверхности Земли из градусов Цельсия в Кельвины:

T1 в Кельвинах = 21 °C + 273.15 = 294.15 К

Теперь можем рассчитать давление на высоте 1500 м:

P2 = 750 мм рт.ст * exp(-M * 9.81 м/с^2 * (1500 м - 0 м) / (8.314 Дж/(моль * К) * 294.15 К))

После рассчетов (в числовой форме) получим значение P2, которое будет выражено в мм рт. ст.

Для рассчета температуры на заданной высоте (1500 м), используем формулу адиабатического изменения температуры с высотой:

T2 = T1 - L * (h2 - h1)

где: T2 - температура на заданной высоте (1500 м) L - адиабатический коэффициент (приближенное значение: 0.0065 К/м)

Теперь можем рассчитать температуру на высоте 1500 м:

T2 = 294.15 К - 0.0065 К/м * (1500 м - 0 м)

После рассчетов (в числовой форме) получим значение T2, которое будет выражено в Кельвинах.

Обратите внимание, что атмосфера является сложной системой, и значения, полученные с использованием упрощенных уравнений, будут лишь приближенными. В реальных условиях могут быть различные факторы, которые влияют на изменение давления и температуры воздуха с высотой.