Какова была грузоподъемность воздушного шара, на котором Жак Александр Сезар Шарль совершил свой первый полет?

Воздушный шар, но для нахождения точного значения грузоподъемности нам необходимо провести вычисления.

Грузоподъемность воздушного шара определяется разностью между массой поднятого груза и массой самого шара с газом. Для определения массы самого шара с газом используется закон Архимеда, который гласит, что поднимающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ, равна весу вытесненной им жидкости или газа.

В данном случае, поднимающая сила шара будет равна разности между массой воздуха, вытесненного объемом шара, и массой самого шара. Масса воздуха, вытесненного объемом шара, определяется по закону Авогадро, который утверждает, что один моль любого газа занимает одинаковый объем при стандартных условиях.

Для решения задачи, нам необходимо знать молярную массу водорода и объем шара. Молярная масса водорода равна приблизительно 2 г/моль.

Итак, для расчета грузоподъемности воздушного шара, используем следующую формулу:

\[Грузоподъемность = (M_{воздуха} - M_{шара}) \times g\]

Где:
\(Грузоподъемность\) - грузоподъемность воздушного шара,
\(M_{воздуха}\) - масса воздуха, вытесненного объемом шара,
\(M_{шара}\) - масса самого шара (с газом),
\(g\) - ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 м/с²).

Для нахождения массы воздуха, вытесненного объемом шара, используем закон Авогадро:

\[M_{воздуха} = \frac{m_{водорода}}{M_{водорода}}\]

Где:
\(m_{водорода}\) - масса водорода, которую может содержать шар,
\(M_{водорода}\) - молярная масса водорода.

Теперь подставляем значения:

\[M_{воздуха} = \frac{m_{водорода}}{M_{водорода}} = \frac{m_{водорода}}{2}\]

Масса самого шара можно найти, зная массу газа, который в нем содержится. Приблизительно считаем массу газа равной его плотности умноженной на его объем:

\[M_{шара} = \rho_{водорода} \times V_{шара}\]

Где:
\(\rho_{водорода}\) - плотность водорода (приблизительно 0,089 г/л),
\(V_{шара}\) - объем шара.

Теперь мы можем заменить \(M_{воздуха}\) и \(M_{шара}\) в исходной формуле для грузоподъемности:

\[Грузоподъемность = (\frac{m_{водорода}}{2} - \rho_{водорода} \times V_{шара}) \times g\]

Подставляя известные значения:

\(m_{водорода}\) - неизвестно,
\(\rho_{водорода}\) - 0,089 г/л,
\(V_{шара}\) - 300 м³,
\(g\) - 9,8 м/с².

Таким образом, чтобы найти грузоподъемность воздушного шара, необходимо знать массу водорода, которую он содержит (\(m_{водорода}\))