Оболочку воздушного шара объемом целиком заполняет водород при температуре . На сколько изменится подъемная сила шара при повышении температуры до , если в нижней ее части имеется отверстие, через которое водород может выходить в окружающее пространство?

Добавлена: 16.04.2026
Обновлена: 16.04.2026
Предмет: Геометрия
Автор: Кэмп

#Математическое моделирование

Оболочку воздушного шара объемом целиком заполняет водород при температуре . На сколько изменится подъемная сила шара при повышении температуры до , если в нижней ее части имеется отверстие, через которое водород может выходить в окружающее пространство?

Условие:

Оболочку воздушного шара объемом $V=800 \mathrm{~m}^{3}$ целиком заполняет водород при температуре $T_{l}=273 \mathrm{~K}$ . На сколько изменится подъемная сила шара при повышении температуры до $T_{2}=293 \mathrm{~K}$ , если в нижней ее части имеется отверстие, через которое водород может выходить в окружающее пространство? Считать объем оболочки неизменным и внешнее давление нормальным. Температуры водорода в воздушном шаре и атмосферы одинаковы.

Решение:

Шаг 1: Дано

Объем шара $V = 800 \, \mathrm{m}^{3}$
Начальная температура $T_{1} = 273 \, \mathrm{K}$
Конечная температура $T_{2} = 293 \, \mathrm{K}$
Внешнее давление $P_{0} = 101325 \, \mathrm{Pa}$ (нормальное атмосферное давление)

Шаг 2: Найти

Нам нужно найти изменение подъемной силы шара при повышении температуры.

Шаг 3: Решение

Подъемная сила $F_{b}$ шара определяется по формуле:

\nF_{b} = V \cdot (P_{0} - P_{g})

где $P_{g}$ — давление газа внутри шара, а $P_{0}$ — давление окружающей среды.

Согласно уравнению состояния идеального газа:

\nPV = nRT

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое ключевое физическое явление или принцип объясняет изменение подъемной силы воздушного шара при повышении температуры, если в нем есть отверстие для выхода газа?

Изменение плотности газа внутри шара из-за изменения температуры.

Увеличение давления газа внутри шара, что выталкивает его вверх.

Изменение объема оболочки шара вследствие температурного расширения.