"Система Тестирования

 

   
  Главное меню

  Главная

------------------------------------------

  Дистанционное обучение

------------------------------------------

  Олимпиада

------------------------------------------

  Библиотека

------------------------------------------

  Справочники

------------------------------------------

  Тестирование on-line

------------------------------------------

  Зачетная книжка

------------------------------------------

  Вход для

  преподавателей

------------------------------------------

 

    

 
Добро пожаловать в пользовательский раздел сайта!
 
Библиотека : Физика : Задачи для самостоятельного решения. Тема 6 - Молекулярно-кинетическая теория газов.

№6.69. Воздушный шар, оболочка которого имеет массу М = 145 кг и объем V = 230 м3, наполняется горячим воздухом при нормальном атмосферном давлении и температуре окружающего воздуха 0˚С. Какую минимальную температуру должен иметь воздух внутри оболочки, чтобы шар начал подниматься? Оболочка шара нерастяжима и имеет в нижней части небольшое отверстие.

Решение:

Согласно условиям плавания тел, шар будет подниматься, если Архимедова сила, действующая на шар, будет больше или равна силе тяжести, действующей на оболочку шара и воздух, находящийся в ней.  Таким образом, для граничного случая (равенство сил), условие поднятия шара запишется следующим образом:

где:

 - сила тяжести, действующая на оболочку шара:

 - сила тяжести, действующая на воздух, находящийся внутри оболочки.

Учитывая выражения для массы воздуха и силы Архимеда, получим:

Выражения для плотности воздуха внутри ρ, и снаружи ρ0 оболочки получим, воспользовавшись уравнением Менделеева – Клайперона:

отсюда:

аналогично получаем:

Давление воздуха внутри и снаружи одинаковое, и равно атмосферному, так как оболочка шара не растягивается.

Таким образом, получаем уравнение:

выразим отсюда искомую величину:

Рассчитаем число:

Ответ: Минимальная температура, до которой нужно нагреть воздух в шаре, чтобы он начал подниматься, равна 265˚С.
 
Содержание
     
 

 

 

 

 

 
 

Центр компьютерного обучения © 2001 - 2020 г.