Question

ПОМОГИТЕ!!! У нас есть гелиевый шарик. Наполнен он на самом деле не чистым гелием а смесью гелия с воздухом. Требуется определить сколько в нем гелия и сколько воздуха, в процентах. Если бы у нас была лабораторная, то какие данные мы могли бы получить? Можно измерить массу пустого шарика m1. Можно подцепить к шарику груз m2 такой массы, чтобы шарик завис в воздухе в неподвижном положение. Можно измерить радиус шарика, чтобы затем найти его объем по формуле V=4:3•π•R³, где R - это радиус. Затем взять из справочника плотность гелия 180 г/м³, плотность воздуха 1,25 кг/м³. Вам понадобится формула: Ргаз=nв•Рв + nгел•Ргел, где Ргаз - плотность газовой смеси в шарике (Р - это буква ро); nв - это доля воздуха в газе, Рв - плотность воздуха, nгел - доля гелия в газе, Ргел - плотность гелия. (m1=0,8г,m2=8г)

Answer 1

Ответ:

Интуиция подсказывает нам (практически всем), что при ускорении шарик будет отбрасываться назад. Однако интуиция в данном случае ошибается. Ваша задача — путем, дедуктивных размышлений определить, как на самом деле движется шарик, и объяснить это интервьюеру.

Хороший ответ — предложить аналогию с ватерпасом (строительный уровень). Хотя эта штука не всегда имеется под рукой, когда она необходима, есть люди, которые работают с ней постоянно. Особенно часто она бывает у плотников, он и пользуются уровнем, чтобы убедиться, что поверхность является горизонтальной. В ватерпасе есть узкая стеклянная трубка с цветной жидкостью, а в ней — пузырек воздуха. Всякий раз, когда уровень ставится на идеально горизонтальную поверхность, пузырек оказывается в середине трубки. Если поверхность негоризонтальная, пузырек смещается в сторону более высокой части трубки. Аналогия здесь в том, что пузырек — это всего лишь «дырка» в жидкости. Когда поверхность не является ровной, сила тяжести толкает жидкость в сторону более низкого края. Это, в свою очередь, перемещает пузырек туда, где жидкости нет, — к противоположному краю.

Answer 2

Давайте рассмотрим данный вопрос шаг за шагом.

1. Сначала определим массу газовой смеси в шарике. Вычтем массу пустого шарика из массы шарика с грузом:

   Масса газовой смеси (mгс) = Масса шарика с грузом (m2) - Масса пустого шарика (m1) mгс = 8 г - 0,8 г = 7,2 г

2. Теперь определим объем шарика, используя данную формулу:

   V = 4/3 * π * R³

   Поскольку у нас нет конкретных данных о радиусе шарика, вы должны использовать известное значение радиуса для расчетов.

3. Далее, используя плотности гелия и воздуха из справочника, выразим плотность газовой смеси через доли газов:

   Плотность газовой смеси (ρгс) = nв * Рв + nгел * Ргел

   Где nв - доля воздуха в газе, Рв - плотность воздуха, nгел - доля гелия в газе, Ргел - плотность гелия.

4. Далее, мы можем выразить доли газов (nв и nгел) через массу и плотность:

   nв = масса воздуха / масса газовой смеси nгел = масса гелия / масса газовой смеси

   Подставьте значения массы гелия и массы газовой смеси.

5. После определения долей газов, подставьте их в формулу для плотности газовой смеси и решите уравнение относительно nв.

6. Рассчитайте процентное содержание гелия и воздуха в газовой смеси:

   Доля гелия (%) = nгел * 100 Доля воздуха (%) = nв * 100

Теперь у вас должны быть процентные содержания гелия и воздуха в газовой смеси в вашем гелиевом шарике.