МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

 

 

Задача №5.16

 

Каков должен быть вес Р оболочки детского воздушного шарика, наполненного водородом, чтобы результирующая подъемная сила шарика F = 0, т.е. чтобы шарик находился во взвешенном состоянии? Воздух и водород находится при нормальных условиях. Давление внутри шарика равно внешнему давлению. Радиус шарика r = 12,5 см.

 

 

Дано:

 

F = 0

р = 1,013·105 Па

Т = 0 °С = 273 К

r=12,5см=12,5·10-2м

μ1 = 29 ·10-3 кг/моль

μ2 = 2 ·10-3 кг/моль

P  - ?

 

Решение:

 


 

Второй закон Ньютона

где равнодействующая

Проекция на ось Y:

где

 

Массу водорода в шарике найдем из уравнения Менделеева-Клапейрона

 

Объем шарика

Сила Архимеда

Плотность воздуха при нормальных условиях найдем из уравнения Менделеева-Клапейрона

Тогда

 

Вес оболочки

 

 

Ответ:

 

 

 

К списку задач

Главная