Question

Воздушный шар объемом 100 м3 наполнен гелием. Масса его оболочки 5 кг. Какова подъемная сила шара ?

Answer 1

Гелий – инертный одноатомный газ, следовательно µ=4 г/моль=0.004 кг/моль
При нормальных условиях объем 1 моля любого газа V=22.4 л, или V=22.4E(-3) м³  Находим массу Гелия
M=0,004·100/22.4E(-3)
M=17.86 кг
Маса Гелия около 18 кг +5 кг оболочки получим массу всего устройства 23 кг
1 Моль воздуха имеет массу 29 г, или 0,029 кг
Рассчитаем массу 100 м³ воздуха
Мв=0.029·100/22.4E(-3)
Мв=129 кг
На шар действует подъемная сила Архимеда, равная весу вытесненного воздуха массой в 129 кг, но так как шар и газ Гелий имеют массу 23 кг, то шар может поднять только 129-23=106 кг полезного груза.
Подъемная сила шара 106 кг