Каков объём воздушного шара, наполненного водородом, если его подъёмная сила равна 120 н? Буду очень признательна

Солнечный_Смайл

21

Конечно, я помогу вам решить эту задачу! Для определения объема воздушного шара, наполненного водородом, по подъемной силе, нам понадобятся несколько формул. Давайте разберемся по шагам.

Шаг 1: Найдем массу воздушного шара.

Масса шара, погруженного в воздух, можно найти по формуле:

\[ m = \frac{P}{g} \]

где \( m \) - масса шара, \( P \) - подъемная сила, \( g \) - ускорение свободного падения (в данном случае примем за 9,8 м/с^2).

Подставляя значения в формулу, получим:

\[ m = \frac{120}{9.8} \approx 12.24 \, \text{кг} \]

Шаг 2: Найдем количество вещества водорода в шаре.

Количество вещества можно определить по формуле:

\[ n = \frac{m}{M} \]

где \( n \) - количество вещества, \( m \) - масса шара, \( M \) - молярная масса водорода (принимается равной 2 г/моль).

Подставляя значения в формулу, получим:

\[ n = \frac{12.24}{2} = 6.12 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Найдем объем водорода в шаре.

Объем воздушного шара можно выразить через количество вещества и идеальную газовую постоянную (принимается равной 8.31 Дж/(моль·К)) по формуле:

\[ V = \frac{n \cdot R \cdot T}{P} \]

где \( V \) - объем воздушного шара, \( n \) - количество вещества, \( R \) - идеальная газовая постоянная, \( T \) - температура воздуха, \( P \) - давление.

В данной задаче мы не имеем информации о температуре воздуха, поэтому примем ее равной комнатной и преобразуем формулу:

\[ V = \frac{n \cdot R \cdot T}{P} = \frac{n \cdot R \cdot 293}{P} \]

Подставляя значения:

\[ V = \frac{6.12 \cdot 8.31 \cdot 293}{120} \approx 15.07 \, \text{м}^3 \]

Таким образом, объем воздушного шара, наполненного водородом, равен примерно 15,07 м^3.

Надеюсь, это решение помогло вам понять задачу!