Имеется неограниченное количество тонкого нерастяжимого материала с поверхностной плотностью 100г/м2. какого минимального радиуса воздушный шар надо изготовить из этой оболочки, чтобы он смог поднять сам себя? наполняется шар воздухом, имеющим температуру 400с, температура окружающего воздуха 100с. атмосферное давление 100 кпа. молярная масса воздуха 29 г/моль.

idjrglkuahregklha idjrglkuahregklha    2   29.05.2019 16:50    0

Ответы
soom2 soom2  28.06.2020 21:16
Масса шарика
4\pi r^2\sigma

Плотность воздуха
pV=\dfrac mMRT\;\Rightarrow\rho=\dfrac mV=\dfrac{pM}{RT}

Масса горячего воздуха внутри шарика
\dfrac43\pi r^3\rho=\dfrac{4\pi r^3pM}{3RT_h}

Масса шарика с воздухом
\dfrac{4\pi r^3pM}{3RT_h}+4\pi r^2\sigma

Масса вытесненного воздуха
\dfrac{4\pi r^3pM}{3RT_c}

Условие "может поднять сам себя":
\dfrac{4\pi r^3pM}{3RT_c}\geqslant\dfrac{4\pi r^3pM}{3RT_h}+4\pi r^2\sigma
\dfrac{rpM}{3R}\left(\dfrac1{T_c}-\dfrac1{T_h}\right)\geqslant\sigma\\
r\geqslant\dfrac{3R\sigma}{\left(\dfrac1{T_c}-\dfrac1{T_h}\right)pM}

Подставьте sigma=0.1 kg/m2, Tc=373 K, Th=673 K, p=10^5 Pa, M=29*10^-3 kg/mol, R = 8.3 m^2 kg / (K mol s^2)
и будет вам счастье - ответ в метрах. Для ответа в сантиметрах нужно умножить на 100.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика