1 задачу решать не нужно.Нужно 2 и 3 Задача 1. Воздушный шар с горячим воздухом
Коротышки решили путешествовать на воздушном шаре. Для этого они наполнили с насоса через трубку пустой воздушный шар горячим воздухом с температурой T=420T=420 К и закрыли трубку, чтобы воздух не выходил из шара. Конечный объем шара V=2.5V=2.5 м^3
3
, давление воздуха внутри шара равно атмосферному давлению p=1.0 \cdot 10^5p=1.0⋅10
5
Па, молярная масса воздуха составляет M=29M=29 г/моль. Универсальная газовая постоянная R=8.31R=8.31 Дж/(моль \cdot⋅ К). Какая масса горячего воздуха через насос? ответ округлить до десятых долей килограмма.
Задача 2. Воздушный шар с горячим воздухом. Продолжение 1
В условиях задачи 1 найти ускорение, с которым начнет подниматься воздушный шар после отцепления от куста. Температура окружающего воздуха T_0=290T
0
=290 К, масса оболочки шара и корзины с коротышками равна m=0.6m=0.6 кг, ускорение свободного падения g=10g=10 м/с^2
2
. ответ дать в м/с^2
2
и округлить до десятых долей.
Задача 3. Воздушный шар с горячим воздухом. Продолжение 2
Используем условия задач 1 и 2. После того как воздух в воздушном шаре остыл до температуры T_1T
1
шар с коротышками стал опускать вниз с постоянной скоростью v=1.5v=1.5 м/с. Найти температуру T_1T
1
, если коэффициент сопротивления воздуха равен k=0.35k=0.35 Н\cdot⋅с^2
2
/м^2
2
. ответ дать в кельвинах и округлить до целых.
Объяснение:
Внимание! Скорее всего - опечатка в условии. Предположим, что давление не 101 кПа, а 401 кПа, тогда:
Дано:
p₁ = 284 кПа
p₂ = 401 кПа
ΔT = 85 К
T₁ - ?
T₂ - ?
Поскольку объем газа V в не изменился, то по закону Шарля:
p₂/p₁ = T₂/T₁
p₂/p₁ = (T₁ + ΔT) / T₁
p₂/p₁ = 1+ ΔT/T₁
ΔT/T₁ = ((p₂/p₁) - 1 )
T₁ = ΔT / ( (p₂/p₁)-1)
Подставляя данные, получаем:
T₁ = 85 / (401/284 - 1) ≈ 206 К
T₂ = T₁ + ΔT = 206 + 85 = 291 К
Замечание: Обратим внимание, что здесь нет необходимости давление газа выражать в единицах СИ, поскольку в рабочей формуле ОТНОШЕНИЕ давлений).