Сначала разберемся, что произойдет с воздухом при нормальных условиях уравнение Менделеева — Клапейрона выглядит следующим образом: P₀V=(m₀/M) *RT₀ V=10л=0,01м³ Т₀=20°С=293К P₀=1атм=101325Па≈10⁵Па из этой формулы получим, что m₀/M₀=P₀V/(RT₀) При нагревании до Т₁=100°С=373К P₁V=(m₀/M₀) *RT₁=P₀V/(RT₀) *RT₁=P₁V(T₁/T₀) P₁=P₀(T₁/T₀)
Теперь посмотрим что произойдет с водой, ее молярная масса равна M=18г/моль, а обычная m=18г (по условию)
согласно тому же уравнению М-К получим P₂V=(m/M) *RT₁ P₂=(m/M) *(RT₁/V)
итого, давление в сосуде P₁+P₂=P₀(T₁/T₀)+(m/M) *(RT₁/V)=10⁵Па*(373K/293K)+(18г/18г/моль)*(8,3 дж/(моль*K)*373K/0,01м³) =10⁵Па *1,27+830 *373Р=437267Па
Решение:
1) Так как шар поднимается, то Архимедова сила, действующая на него, равна, либо больше веса шара.
Что значит вес шара? - Это сумма всех сил тяжести, которые действуют на шар и его составляющие.
Сила тяжести действует на газ, наполняющий этот шар (гелий), оболочку шара, а также груз.
Запишем это условие взлета:
Fa = m(гелий) g + m(об) g + m(гр) g
p(в) g V = p(г) V g + g (m(об) + m(гр))
V = (m(об) + m(гр)) / (p(в) - p(г))
V = (210 + 1010) / (1,29 - 0,18)
V = 1220 / 1,11 = 1 099,09 м^3 ≈ 1 100 м^3
при нормальных условиях уравнение Менделеева — Клапейрона выглядит следующим образом:
P₀V=(m₀/M) *RT₀
V=10л=0,01м³
Т₀=20°С=293К
P₀=1атм=101325Па≈10⁵Па
из этой формулы получим, что m₀/M₀=P₀V/(RT₀)
При нагревании до Т₁=100°С=373К
P₁V=(m₀/M₀) *RT₁=P₀V/(RT₀) *RT₁=P₁V(T₁/T₀)
P₁=P₀(T₁/T₀)
Теперь посмотрим что произойдет с водой, ее молярная масса равна M=18г/моль, а обычная m=18г (по условию)
согласно тому же уравнению М-К получим
P₂V=(m/M) *RT₁
P₂=(m/M) *(RT₁/V)
итого, давление в сосуде P₁+P₂=P₀(T₁/T₀)+(m/M) *(RT₁/V)=10⁵Па*(373K/293K)+(18г/18г/моль)*(8,3 дж/(моль*K)*373K/0,01м³) =10⁵Па *1,27+830 *373Р=437267Па