Дано:
T=27°С=300°К
V=30л=30*10⁻³ м³
t=10 час
расход 10 г/час
Ратм=100кПа
Рассуждаем так:
Сколько понадобиться водорода для работы горелки
m=10 г/час * 10час= 100 гр=0,1 кг
А далее самое интересное:
Чтобы газ выходил из горелки на него действует атмосферное давление. Когда давление внутри выравняется с атмосферным- газ перестанет выходить.
Найдем ИЗбыточное давление газа
для этого воспользуемся формулой Клайперона-Менделеева
pV=mRT/μ
где m=0.1 кг, R(универсальная газовая постоянная)=8,31 Дж/моль*К
T=300К; μ=1 ; V=30*10⁻³ м³
Δp=mRT/Vμ=(0.1(кг)*8.31 (Дж/моль*К)*300(К))/(30*10⁻³(м³)*1)=
=8,31*10³ Па= 8,31 кПа
Тогда необходимое давление p=Pатм+Δр=100+8,31=108,31 кПа
Найдём время, за которое тело поднимется на максимальную высоту (скорость при этом будет равна 0):
V = Vo - gt
0 = 20 - 9,8t
t = 2,04 с
S = Vot - gt^2 / 2 = 20 * 2,04 - 9,8 * 2,04 * 2,04 / 2 = 20,41 м.
Через 1 секунду высота будет S(1) = 20 * 1 - 9,8 * 1 * 1 / 2 = 15,1 м
ответ: 20,41 м; 15,1 м.
Объяснение: