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空气中单位氦气的升力问一下,常温常压下,一立方米的氦气能够托起多重的物体?如果一个没有充满氦气的气象气球,再升到高空后膨

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/18 03:09:17
空气中单位氦气的升力
问一下,常温常压下,一立方米的氦气能够托起多重的物体?如果一个没有充满氦气的气象气球,再升到高空后膨胀变大,向上对物体的拉力是否变化?
最好能够列一下公式解答一下结果得出的过程,和各种公式与常量.
感谢!
氦气在空气中得到的升力可以用阿基米德定律来推导
其得到的纯浮力是其排开的空气重量,其得到的升力是纯浮力减去自身重量的差,因此你要的升力也就是气球排开的空气重量和其中氦气的重量差
氦气和空气的分子量比例为2/29,所以密度比也为2/29,地面常温空气密度为1.25kg/m3,所以氦气密度为0.09kg/m3,一个立方米的重量差,也就是浮力约为1.16kg
定量氦气因减压膨胀的话,周围被排开的空气也在同样减压,其摩尔比不变,因此总体收到的浮力也没有改变 ,但是考虑到空气不是一个均匀的纯物质,高空和地面的成分可能有变化(例如臭氧层,电离层等)因此情况会比较复杂,如果忽略那些影响的话,光从气压考虑,可以视作不变