Воздушный шар объемом 2500 м3 с массой оболочки 400 кг имеет внизу отверстие, через которое воздух в шаре нагревается горелкой. Какова максимальная масса груза, который может поднять шар, если воздух в нем нагреть до температуры 77°С? Температура окружающего воздуха 7°С, его плотность 1,2 кг/м3. Оболочку шара считать нерастяжимой.

1 ответ

Посмотреть ответы

DevAdmin

1720

Дано:
V=2500 м³
m₀=400 кг
t₁=7°C; T₁=7+273=280K
t₂=77°C; T₂=77+273=350K
ρ=1.2 кг/м³
Найти: m
Решение:
Масса холодного воздуха в оболочке была m₁=ρV. После нагрева стала m₂.
Из уравнения Менделеева-Клапейрона
$pV= \frac RT$
$m= \frac$
Значит (давление и объем не меняются):
$m_1= \frac \\ 
m_2= \frac$
Разделив m₂ на m₁, получаем
$\frac = \frac \\ 
m_2=\frac=\frac{\rho VT_1}$
Выталкивающая сила должна равняться весу оболочки, воздуха в оболочке и груза
F=m₀g+m₂g+mg
По закону Архимеда
F=ρgV
Тогда
m₀g+m₂g+mg=ρgV
m₀+m₂+m=ρV
m=ρV-m₀-m₂=ρV-m₀-ρVT₁/T₂=ρV(1-T₁/T₂)-m₀
m=1,2*2500(1-280/350)-400=200 (кг)
Ответ: 200 кг

Хороший ответ

28 декабря 2022 04:17

Остались вопросы?

Найти нужный

Еще вопросы по категории Физика

Угол падения луча на зеркало равен 45 градусов. Начертите отражённый луч. На этом же чертеже покажите расположение лучей для случая, когда угол падени... На рисунке изображена электрическая цепь. а) Начертите схему электрической цепи. b) Запишите показания амперметра с учётом погрешности прибора. с) З... Температура воздуха ночью была -3 С а днем +12С.На сколько градусов изменилась темпуратура воздуха... На балконе лежит мяч массой 300 г и гантеля массой 1 кг. Какое тело обладает большей потенциальной энергией относительно поверхности земли?... Камертон излучает звуковую волну длиной 0,5м. Скорость звука 340м/с. Какова частота колебаний камертона. НАДО ВМЕСТЕ С ДАНО.ПОМОГИТЕ СРОЧНО!!!!!!!!!!...