Какое количество гелия необходимо для заполнения воздушного шара объемом 500 м3 при стандартных атмосферных условиях

Маркиз

12

Хорошо, давайте решим эту задачу пошагово.

Перед тем, как мы приступим к решению, давайте уточним некоторые основные понятия. Воздушный шар имеет объем, который измеряется в кубических метрах (м^3).

Стандартное атмосферное давление - это давление, которое примерно равно атмосферному давлению на уровне моря и составляет около 101325 Па (паскаля) или 1 атм (атмосферы). Это является основным давлением, используемым в физике.

Теперь перейдем к решению задачи. У нас есть воздушный шар, который имеет объем 500 м^3. Мы хотим узнать, сколько гелия потребуется для его заполнения.

Для заполнения воздушного шара мы используем гелий. Гелий - это газ, который обычно используется для заполнения воздушных шаров, потому что он легче воздуха и позволяет шару подниматься в воздухе.

Чтобы рассчитать количество гелия, необходимого для заполнения шара, мы должны рассмотреть его объем. В данном случае, объем шара равен 500 м^3.

Теперь нам нужно учесть стандартные атмосферные условия, в которых будет производиться заполнение шара. Стандартное атмосферное давление составляет около 101325 Па, а температура составляет около 20 градусов Цельсия (или 293,15 Кельвина).

Используя идеальный газовый закон, который гласит PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная и T - температура, мы можем решить задачу. Учитывая, что мы ищем количество гелия (n), мы можем переписать этот закон в следующем виде n = PV / RT.

Подставляя в уравнение известные значения давления (101325 Па), объема (500 м^3), температуры (293,15 Кельвина) и универсальной газовой постоянной (8,314 Дж/моль·К), мы можем рассчитать количество гелия, необходимого для заполнения воздушного шара.

\[n = \frac{{PV}}{{RT}}\]
\[n = \frac{{101325 \ Па \times 500 \ м^3}}{{8,314 \ Дж/моль·К \times 293,15 \ K}}\]

Выполняя это вычисление, мы получим количество гелия в молях (моль). Поскольку гелий обычно продается в баллонах или цилиндрах, мы можем знать, сколько молей гелия содержится в одном баллоне или цилиндре, чтобы определить, сколько баллонов или цилиндров нам понадобится для заполнения воздушного шара.

Вот и все. Теперь вы знаете, как решить эту задачу и найти количество гелия, необходимого для заполнения воздушного шара объемом 500 м^3 при стандартных атмосферных условиях в терминах давления и температуры.