Лучшие помощники
- Megamozg 2170 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1685 б
- arkasha_bortnikov 775 б
- Dwayne_Johnson 755 б
26 декабря 2022 21:45
464
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
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 pV= \frac RT](https://tex.z-dn.net/?f=pV%3D%20%5Cfrac%7Bm%7D%7BM%7D%20RT)
![m= \frac m= \frac](https://tex.z-dn.net/?f=m%3D%20%5Cfrac%7BpVM%7D%7BRT%7D%20)
Значит (давление и объем не меняются):
![m_1= \frac \\ m_2= \frac m_1= \frac \\ m_2= \frac](https://tex.z-dn.net/?f=m_1%3D%20%5Cfrac%7BpVM%7D%7BRT_1%7D%20%5C%5C%20%0Am_2%3D%20%5Cfrac%7BpVM%7D%7BRT_2%7D)
Разделив m₂ на m₁, получаем
![\frac = \frac \\ m_2=\frac=\frac{\rho VT_1} \frac = \frac \\ m_2=\frac=\frac{\rho VT_1}](https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7Bm_2%7D%7Bm_1%7D%20%3D%20%5Cfrac%7BT_1%7D%7BT_2%7D%20%5C%5C%20%0Am_2%3D%5Cfrac%7Bm_1T_1%7D%7BT_2%7D%3D%5Cfrac%7B%5Crho%20VT_1%7D%7BT_2%7D)
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
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
Значит (давление и объем не меняются):
Разделив m₂ на m₁, получаем
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
0
·
Хороший ответ
28 декабря 2022 21:45
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Физика
3 закон ньютона определение и формула...
Какой заряд получил кондэнсатор емкостью 450 мкФ,если его соединить с полюсами источника тока напряжением 40 В?...
1. При каких условиях возникают силы упругости? 2.что такое жесткость тела (пружины) и от чего она зависит?...
1)какое соединение называется последовательным 2) приведите признаки последова тельного соединение 3) как находится общая сопративление при последов...
Решите пожалуйста задачу : определите модули скорости и центростремительного ускорения точки обода велосипедного колеса радиусом 40 см , вращающегося...