Физика-молекулярная кинетическая теория Полый шар с жесткой оболочкой массы М=11,6 г наполнен водородом. Объем водорода V=10 л. Температура водорода и окружающего шар воздуха t0=0 С. Найти давление р водорода в шаре, если результирующая подъемная сила шара равна нулю, т. е. шар парит в воздухе. Атмосферное давление р0=10^5 Па.
Для того чтобы найти давление водорода в шаре, используем уравнение идеального газа:
pV = nRT
Где p - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.
Поскольку подъемная сила шара равна нулю, давление водорода в шаре равно атмосферному давлению:
p = p0 = 10^5 Па
Подставляя известные значения в уравнение идеального газа, можем найти количество молей водорода в шаре:
n = pV / RT = (p0 V) / (R T)
где R = 8.31 Дж/(моль∙K) - универсальная газовая постоянная.
Температура водорода и окружающего шар воздуха равны 0°C = 273 K.
Теперь можно выразить массу водорода через количество молей и молярную массу водорода:
M = n * mH
где mH = 1 г/моль - молярная масса водорода.
Теперь можно решить уравнения и найти давление водорода в шаре.