Question

с физикой Объем аэростата при нормальных условиях равен 4200 м кубе, каков объем аэротата на высоте 4320 метров(метров в кубе)? температура воздуха на этой высоте 260 кельвинов, давление 760 мм, ртут столба.​

Answer 1

Для решения данной задачи нам пригодится закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален его давлению.

Для начала, нам нужно узнать, как изменится давление воздуха на высоте 4320 метров. Воспользуемся формулой, которая связывает давление газа с его плотностью и высотой:

P = ρ * g * h,

где P - давление газа, ρ - плотность газа, g - ускорение свободного падения (примем его за 9.8 м/с^2), h - высота.

Для нахождения плотности газа воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

P * V = n * R * T,

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в кельвинах.

Выразим плотность газа через данные данной задачи:

P = ρ * R * T / M,

где M - молярная масса газа.

Теперь мы можем найти плотность газа на высоте 4320 метров, зная давление, температуру и молярную массу воздуха.

Для расчетов используем следующие значения:
- Молярная масса воздуха: 28.97 г/моль.
- Универсальная газовая постоянная: 8.314 Дж/(моль*К).

Теперь можем перейти к решению задачи:

1. Найдем плотность газа на высоте 4320 метров:
P = ρ * R * T / M,
P = (760 мм рт. ст.) * (101325 Па/760 мм рт. ст.) * (260 К) / (28.97 г/моль).
P ≈ 88727 Па.

2. Теперь найдем объем аэростата на высоте 4320 метров, зная его объем при нормальных условиях и давление на данной высоте:
P1 * V1 = P2 * V2,
(101325 Па) * (4200 м^3) = (88727 Па) * V2.
V2 ≈ (101325 Па * 4200 м^3) / 88727 Па.
V2 ≈ 4800 м^3.

Таким образом, объем аэростата на высоте 4320 метров составляет около 4800 м^3.

В итоге, ответ: объем аэростата на высоте 4320 метров составляет около 4800 м^3.