Câu hỏi:

19/08/2025 4,022 Lưu

Một khí cầu có thể tích 336 m3 và khối lượng vỏ 84 kg được bơm không khí nóng tới áp suất bằng áp suất không khí bên ngoài. Không khí nóng phải có nhiệt độ bằng bao nhiêu để khí cầu có thể bắt đầu bay lên. Biết không khí bên ngoài có nhiệt độ 37 °C, áp suất 1 atm và khối lượng mol là 29.10-3 kg/mol.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

MA = 29.10-3 kg/mol;

Lượng không khí trong khí cầu khi chưa bay lên: n=p0V0RT1=1,013.105.3368,31.37+273=1,3.104 mol

Khối lượng không khí trong khí cầu khi chưa bay lên: mkk = n.MA = 377 kg.

Khối lượng của cả khí cầu: mkc = 84 kg + 377 kg = 461 kg.

Trạng thái của không khí trong khí cầu khi chưa bay lên: p1=p0;V1=V0=336m3;T1=310K

Trạng thái của không khí trong khí cầu khi bay lên: p2=p0;V2=?;T2=?

Coi khi bay lên lực đẩy Archimedes bằng trọng lượng của khí cầu:

FA=PD0gV2=mkcg (1)

Từ phương trình trạng thái của khí lí tưởng: p0V0=n0RT0 và công thức tính khối lượng riêng của không khí: D0=mV0=nMV0  rút ra: D0=p0MRT0=1,013.105.29.10-38,31.310=1,14kg/m3

Từ (1) suy ra V2=mkcD0=4161,25=365m3

Vì áp suất khí bên trong luôn bằng áp suất khí bên ngoài nên quá trình là đẳng áp: V1V2=T1T2336365=37+273T2T2=338Kt2=65°C .

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

m < 17,86 g.

Gọi D0 là khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (p0 = 100 kPa và T0  = 273 K).

D1 là khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ T1 = 290 K và áp suất p1 = p.

D2 là khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ T2 = 340 K và áp suất p2 = p.

Từ phương trình pV=nRTpmD=mMRT suy ra: D=pMRT. Do đó:

D0=p0MRT01;D1=p1MRT1 (2) và D2=p2MRT2 (3). Từ (1), (2), (3) suy ra:

D1=D0p1T0p0T1=D0=pT0p0T1 và D2=D0p2T0p0T2=D0pT0p0T2(4)

Để quả cầu bay lên thì lực đẩy Archimede phải có giá trị tối thiểu bằng trọng lượng của bóng: Fa>Pvo+PkhiD1gV>mg+D2gVm<VD1-D2=VD0pT0p01T1-1T2=(5)

Từ (4) và (5) sẽ tính được giá trị của m

Câu 3

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP