Водород, заполняющий шарик, находится под давлением, немного превышающим атмосферное, за счет силы упругости шарика. При подъеме в более разреженные слои атмосферы (на каждые 100 м подъема давление падает примерно на 10 мм рт. ст. или на 1333 Па) внутреннее давление водорода в шарике перестает уравновешиваться атмосферным и шарик увеличивается в объеме до тех пор, пока понижение внешнего давления не компенсируется возрастающей силой упругости шарика. Разумеется, до бесконечности это продолжаться не может..)) Рано или поздно прочности шарика не хватит и он лопнет. Именно поэтому при запуске метеозондов на большую высоту (порядка 10 км - 217 мм рт.ст) заполняют гелием или водородом примерно на треть.
Сначала воду нужно нагреть до кипения ( t2=100град) . Q1=c*m*(t2 - t1). ( c -удельная теплоемкость воды=4200Дж/кг*град, m - масса=0,2кг, t1- начальная темпратура воды=50град, t2 -конечная температура воды, Q1 -количество теплоты, затраченное на нагревание) . Q1=4200*0,2*(100 - 50)=42000Дж. Теперь рассчитаем количество теплоты, затраченное на испарение (Q2). Q2=r*m. ( r - удельная теплота парообразования воды=2300000Дж/кг) . Q2=2300000*0,2=460000Дж. Общее затраченное тепло= сумме: Q=Q1+Q2. Q=42000 +460000=502000Дж. (502кДж).
При подъеме в более разреженные слои атмосферы (на каждые 100 м подъема давление падает примерно на 10 мм рт. ст. или на 1333 Па) внутреннее давление водорода в шарике перестает уравновешиваться атмосферным и шарик увеличивается в объеме до тех пор, пока понижение внешнего давления не компенсируется возрастающей силой упругости шарика. Разумеется, до бесконечности это продолжаться не может..))
Рано или поздно прочности шарика не хватит и он лопнет.
Именно поэтому при запуске метеозондов на большую высоту (порядка 10 км - 217 мм рт.ст) заполняют гелием или водородом примерно на треть.