какую минимальную температуру должен иметь воздух внутри оболочки
воздушный шар, оболочка которого имеет массу145 кг и объем 230 м^3, 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 имеет небольшое отверстие
Раз оболочка нерастяжима, то шар поднимется после того, как сила Архимеда превысит силу тяжести. Силу Архимеда мы изменить не можем, будем менять силу тяжести путем нагревания воздуха и уменьшения плотности воздуха внутри шара.
pн – Нормальное атмосферное давление – это 10^5 Па
Fт=mg+ро2*V*g
V – объем шара
ро2*V*g – сила тяжести газа
ро2 – плотность газа после нагрева
Fa=ров*g*V
ров = pн*M/RT- плотность воздуха
T=273 К
М- молярная масса воздуха
mg+ро2*V*g = ров*g*V
находим ро2
Раз снизу в шаре есть отверстие, то при нагревании воздух будет выходит из шара и его плотность будет уменьшаться
pн = ро2*RT2/M
ро2 уже знаем, подставляем и находим T2