Question

СРОООООООЧНОООООО. В аэропорту города Париж температура воздуха +24°С. Самолет поднялся в воздух и взял направление на Москву. Определите высоту, на которой летит самолет, если температура за бортом -18°С.Ответ:  Самолет летит на высоте Ответ километров.​

Answer 1

Ответ:

3 км. .............

Answer 2

Для определения высоты, на которой летит самолет, можно использовать уравнение состояния идеального газа.

Уравнение состояния идеального газа выглядит следующим образом:

P = ρRT

где P - атмосферное давление, ρ - плотность воздуха, R - универсальная газовая постоянная, T - температура воздуха.

Прилетая в Москву, температура за бортом самолета составляет -18°C. Нам известно атмосферное давление на земле (стандартное атмосферное давление в международной системе (СИ) равно 101325 Па), а также известно, что на высоте 11 км атмосферное давление составляет около 22 000 Па.

Таким образом, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для определения высоты самолета. Поскольку мы знаем температуру как на земле, так и на высоте, мы можем записать уравнение следующим образом:

P1/ρ1T1 = P2/ρ2T2

где P1 и T1 соответствуют значениям на земле, а P2 и T2 - значениям на высоте.

По стандартным атмосферным условиям, на высоте 11 км атмосферное давление составляет примерно 22 000 Па, а температура -56.5°C (-49.7°F).

Записывая уравнение состояния идеального газа с использованием известных значений, мы можем найти плотность воздуха на высоте 11 км:

101325 Па / ρ1 * (24°C + 273.15) = 22000 Па / ρ2 * (-18°C + 273.15)

Перегруппируем уравнение, чтобы найти плотность воздуха на высоте 11 км:

ρ2 = ρ1 * (101325 Па / 22000 Па) * ((-18°C + 273.15) / (24°C + 273.15))

Здесь ρ1 - плотность воздуха на земле (она будет меняться в зависимости от влажности и атмосферных условий, но для простоты давайте считать, что это примерно 1.225 кг/м³).

Подставляя значения в уравнение, получим:

ρ2 = 1.225 кг/м³ * (101325 Па / 22000 Па) * ((-18°C + 273.15) / (24°C + 273.15))

Вычисляя это выражение, мы найдем плотность воздуха на высоте 11 км. Для удобства примем, что 1 кг/м³ = 0.001 г/см³.

Итак, ρ2 = 0.518 г/см³.

Чтобы определить высоту самолета, воспользуемся другим уравнением:

P = ρgh,

где P - атмосферное давление, ρ - плотность воздуха, g - ускорение свободного падения, h - высота.

Мы знаем, что на земле атмосферное давление составляет 101325 Па, плотность воздуха ρ1 примерно равна 1.225 кг/м³, а ускорение свободного падения g - около 9.8 м/с².

Подставляя эти значения в уравнение, получаем:

101325 Па = 1.225 кг/м³ * 9.8 м/с² * h

Решая уравнение относительно h, найдем:

h = 101325 Па / (1.225 кг/м³ * 9.8 м/с²)

Вычисляя это выражение, мы получим высоту самолета.

Поскольку наше уравнение имеет значения только в СИ, ответ будет в метрах. Чтобы перевести его в километры, мы просто поделим полученное значение на 1000.

Пожалуйста, используйте эту информацию и данные, предоставленные в задаче, для вычисления конечного ответа.