Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Термодинамика. МКТ => Газовые законы => Тема начата: анечкалапочка от 02 Декабря 2011, 12:44

Название: До какого давления надо сжать газ, чтобы шар поднялся наверх
Отправлено: анечкалапочка от 02 Декабря 2011, 12:44
На дне цилиндра, заполненного газом, лежит шар. До какого давления надо сжать газ, чтобы шар поднялся наверх? Считать,что газ при больших давлениях подчиняется уравнению Менделеева-Клайперона. Температура газа постоянна и равна t = 20ºС, молярная масса газа M = 29⋅10-3 кг/моль, плотность шара ρ = 7,8⋅103 кг/м3.
Название: Re: на дне цилиндра ,заполненного газом, лежит шар. До какого давления надо сжать га
Отправлено: Kivir от 02 Декабря 2011, 22:06
Решение: в сжатом газе на шар будет действовать выталкивающая сила (сила Архимеда). Шар начнёт подниматься вверх, если выталкивающая сила станет равной (или немного больше) силы тяжести, действующей на шар.
mg = F,    ρ∙V∙g = ρг∙V∙g,      ρ = ρг ,
Получили, что плотность шара должна быть равна плотности газа (условие плавания тела). Давление газа определим из уравнения Клапейрона - Менделеева:
\[ p=\frac{m}{V}\frac{RT}{M}, \]
\[ p=\rho \frac{RT}{M}. \]
Ответ: p = 6,55∙108 Па = 0,65 ГПА