Question

На высоте 10 км от поверхности Земли давление воздуха равно 306 гПа при температуре -43°C. Определить плотность воздуха на этой высоте, если у поверхности Земли, давление воздуха 1000гПа при температуре 17°C и плотности 1,22кг/м3. ОТВЕТ РАЗВЕРНУТЫЙ, заранее спасибо

Answer 1

Ответ:

смотреть фото....... ......

Answer 2

Для определения плотности воздуха на высоте 10 км, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

$PV = nRT$

где: P - давление (в паскалях) V - объем (в метрах кубических) n - количество вещества (в молях) R - универсальная газовая постоянная (приближенно равна 8.31 Дж/(моль·К) для воздуха) T - температура (в кельвинах)

Нам даны следующие данные:

Для поверхности Земли: P1 = 1000 гПа = 1000 * 100 Па = 100,000 Па T1 = 17°C = 17 + 273.15 К = 290.15 К Плотность на поверхности Земли: ρ1 = 1.22 кг/м³

Для высоты 10 км: P2 = 306 гПа = 306 * 100 Па = 30,600 Па T2 = -43°C = -43 + 273.15 К = 230.15 К (обратите внимание, что температура указана в градусах Цельсия, поэтому мы переводим ее в кельвины) Плотность на высоте 10 км: ρ2 = ?

Сначала найдем количество вещества n1 на поверхности Земли, используя уравнение состояния:

$n1 = \frac{P1 * V1}{R * T1}$

Где V1 - объем на поверхности Земли. Плотность можно выразить как:

$ρ1 = \frac{n1}{V1}$

Теперь найдем количество вещества n2 на высоте 10 км, используя те же уравнения:

$n2 = \frac{P2 * V2}{R * T2}$

$ρ2 = \frac{n2}{V2}$

Обратите внимание, что объем V1 и V2 одинаковый, так как мы рассматриваем один и тот же объем воздуха, но на разных высотах. Поэтому V1 = V2.

Теперь мы можем найти плотность на высоте 10 км (ρ2):

$ρ2 = \frac{n2}{V2} = \frac{P2 * V2}{R * T2 * V2} = \frac{P2}{R * T2}$

Подставим значения:

$ρ2 = \frac{30,600 Па}{8.31 Дж/(моль·К) * 230.15 К} \approx 1.62 кг/м³$

Таким образом, плотность воздуха на высоте 10 км составляет приблизительно 1.62 кг/м³.