Question

на яку висоту піднялася повітряна куля, якщо біля земної поверхні температура +20, а за бортом кулі температура -16 СРОЧНО!!​

Answer 1

Відповідь:

Висоту, на яку піднімається повітряна куля, можна визначити різницею між температурою всередині повітряної кулі та температурою зовні повітряної кулі. Однак, не знаючи більше інформації про повітряну кулю (наприклад, її розмір, кількість газу всередині та атмосферний тиск), неможливо визначити точну висоту, на яку підніметься повітряна куля.

Загалом, коли повітряна куля піднімається, температура зовні повітряної кулі знижується, тоді як температура всередині повітряної кулі залишається відносно постійною. Коли температура ззовні повітряної кулі дорівнює температурі всередині повітряної кулі, виштовхувальна сила, яка піднімає повітряну кульку, дорівнюватиме нулю, і повітряна куля припинить підніматися.

У випадку, який ви згадали, при різниці температур у +20°C біля поверхні Землі та -16°C поза повітряною кулею, повітряна куля продовжуватиме підніматися, поки не досягне висоти, де температура поза повітряною кулею дорівнюватиме температура всередині повітряної кулі.

Answer 2

Для визначення висоти, на яку піднялася повітряна куля, ми можемо використовувати адіабатичний процес. Адіабатичний процес - це процес, при якому немає обміну теплом між системою (у цьому випадку, повітряною кулею) і навколишнім середовищем.

Ми можемо визначити висоту за допомогою адіабатичного індексу повітря, який зазвичай позначається як "γ" і для сухого повітря приблизно становить 1.4.

Формула для обчислення зміни температури відносно висоти в адіабатичному процесі:

ΔT/Δh = -γ * T

Де:

• ΔT - зміна температури (в даному випадку, від +20°C до -16°C, тобто -20°C - (-16°C) = -36°C)
• Δh - зміна висоти, яку ми хочемо знайти
• γ - адіабатичний індекс (приблизно 1.4)
• T - температура в абсолютних одиницях (Кельвіни)

Спочатку перетворимо температури в абсолютні одиниці:

Температура на рівні землі (в Кельвінах) = 20°C + 273.15 = 293.15 K Температура за бортом кулі (в Кельвінах) = -16°C + 273.15 = 257.15 K

Тепер ми можемо обчислити зміну температури:

ΔT = 257.15 K - 293.15 K = -36 K

Тепер використаємо формулу адіабатичного процесу:

ΔT/Δh = -γ * T

-36 K/Δh = -1.4 * 293.15 K

Тепер розв'яжемо для Δh:

Δh = (-36 K) / (-1.4 * 293.15 K) ≈ 0.0887 km

Отже, повітряна куля піднялася приблизно на 0.0887 кілометра або 88.7 метрів вгору.