Question

5. В легкой герметичной оболочке воздушного шара находится водород. Определите подъемную силу шара. Считайте, что оболочка сделана из неупругого материала и может свободно растягиваться. Масса водорода равнат 2. Молярные массы воздуха и водорода равны щи \\2.

Answer 1

Ответ:

pв*g*V-m

Объяснение:

Подъемная сила воздушного шара равна разности между архимедовой силой и действующей на шар силой тяжести. Поэтому:

F=Fа-m*g=pв*g*V-m, где рв - плотность воздуха; V-объем шара

 

Answer 2

Для определения подъемной силы воздушного шара, используем закон Архимеда. Подъемная сила равна весу воздуха, вытесненного воздушным шаром, и определяется по формуле:

Подъемная сила = Вес воздуха, вытесненного шаром

Вес воздуха, вытесненного шаром, можно найти как разность массы воздуха, занимающего объем шара, и массы водорода в шаре.

1. Найдем объем воздуха в шаре. Масса водорода в шаре равна 2 граммам, а молярная масса водорода (H2) равна 2 г/моль. Значит, в шаре содержится 1 моль водорода.

2. Найдем массу воздуха, занимающего объем шара, при стандартных условиях (нормальное атмосферное давление и температура 0°C). Молярная масса воздуха (N2) составляет примерно 28 г/моль. Так как воздух состоит преимущественно из азота, можно принять его молярную массу равной молекулярной массе азота. Молярный объем при стандартных условиях составляет примерно 22,7 литров/моль.

3. Рассчитаем объем воздуха, занимающего 1 моль, применим формулу:

V = молярный объем * количество молей V = 22,7 л/моль * 1 моль = 22,7 литров

4. Теперь, зная объем воздуха в шаре (22,7 литров), найдем массу воздуха:

Масса воздуха = объем воздуха * молярная масса воздуха Масса воздуха = 22,7 л * 28 г/моль ≈ 635,6 г

5. Вычислим подъемную силу, зная разницу масс воздуха и водорода:

Подъемная сила = Масса воздуха - Масса водорода Подъемная сила = 635,6 г - 2 г ≈ 633,6 г

Таким образом, подъемная сила воздушного шара составляет примерно 633,6 грамм.