Какой из газов, находящихся в списке, должен быть использован для наполнения воздушного шара: сернистый газ, азот

Какой из газов, находящихся в списке, должен быть использован для наполнения воздушного шара: сернистый газ, азот или гелий? Подтвердите свой ответ с помощью расчетов.
ИИ помощник ИИ помощник в учёбе
Якорица

Якорица

Для того чтобы определить, какой из газов – сернистый газ, азот или гелий – следует использовать для наполнения воздушного шара, нам нужно рассмотреть свойства этих газов и их влияние на объем и плотность воздушного шара.

Сернистый газ (SO2) – это газ с характерным запахом, который образуется при сжигании серы. Он является тяжелым газом и имеет высокую плотность. Поэтому использование сернистого газа может привести к тому, что воздушный шар будет слишком тяжелым и не сможет подняться в воздух.

Азот (N2) – является одним из основных компонентов атмосферы Земли и является достаточно легким газом. Однако, чтобы воздушный шар мог подняться, необходим газ с еще меньшей плотностью.

Таким образом, наиболее подходящим газом для наполнения воздушного шара является гелий (He). Гелий имеет очень низкую плотность, и поэтому воздушный шар, наполненный гелием, становится легким и может подняться в воздух.

Для подтверждения ответа проведем расчеты, используя закон Архимеда и соотношение плотности газа:

F{Арх}=ρ{возд}V{шара}g

где F{Арх} – архимедова сила, зависящая от разности плотности газа и плотности воздуха, ρ{возд} – плотность воздуха, V{шара} – объем шара и g – ускорение свободного падения.

Из этого соотношения видно, что давление воздуха и плотность воздуха влияют на способность воздушного шара подняться.

Теперь проведем расчеты для наших газов.
Плотность воздуха примем равной 1,2{кг/м}3, ускорение свободного падения g=9,8{м/с}2, а объем воздушного шара V{шара}=1{м}3 для простоты вычислений.

Плотность сернистого газа составляет около 2,9{кг/м}3.
Подставим все значения в формулу Архимеда:

F{Арх}=(2,91,2)19,8=11,66{Н}

Теперь рассмотрим плотность азота, которая составляет около 1,25{кг/м}3.
Подставим значения в формулу Архимеда:

F{Арх}=(1,251,2)19,8=0,49{Н}

Наконец, плотность гелия составляет около 0,18{кг/м}3.
Подставим значения в формулу Архимеда:

F{Арх}=(0,181,2)19,8=9,23{Н}

Таким образом, наше решение подтверждается расчетами. Лучшим газом для наполнения воздушного шара является гелий, так как он обладает наименьшей плотностью и позволяет шару подняться в воздух.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello