气球上升速度~

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/07 03:23:47
在理想状态下
一个1立方米体积的氢气球和一个1立方米体积的氦气球在相同时间内哪个飞得更高?
请给出推导过程,谢谢~
100分保底,有详细过程的再加100分~
欢迎各位高手踊跃答题~

不过请大家看清楚题目~
气球上升速度~麻烦给个算法
HOHO~

手上的分不够~
等我两天~呵呵

你好
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解:
首先,先计算一下1立方米体积的氦气球自身所受的重力:
G氦=m氦*g=P氦*V氦*g=0.18*1*10=1.8(N)
然后,计算一下1立方米体积的氢气球自身所受的重力:
G氢=m氢*g=P氢*V氢*g=0.09*1*10=0.9(N)
在空气中,氢气球与氦气球排开空气的体积相同,根据浮力公式:
F浮=G排
所以,氢气球与氦气球排开空气的V排相同,所以他们所受的浮力相同,
通过对比,可以发现,G氢〈G氦,但,F浮氢=F浮氦
所以在相同的时间内,氢气球部氦气球飞得更高一些
(ps:浮力公式为:F浮=G排=V排*P*g 注:P为排开液体或气体的密度)
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回答完毕,不知你满意吗?(部分过程是省略的,如果你不满意的话,可以传信息给我,我会再来这里完善答案的。)

不知你所指的理想状况具体什么意思,如果是忽略上升过程中的空气阻力,并且在上升过程中大气密度保持不变,那么可以做如下分析:
1,气球受力分析,他们都受到浮力和自身重力两个力,因为他们都是1立方米的球体,所以排开的空气体积是一样的,根据浮力表达式,浮力相同;但是重力,需要注意的是,在标准状况下,一摩尔任何气体的体积是一样的,所以体积一样的两组气体,应该具有相同的摩尔数,但是他们摩尔质量不同,所以造成两组体积相同的气体密度会有差别,所以在这个题目中,氦气球的密度是氢气球的两倍,所以所受重力也是氢气球的两倍。所以经过分析我们知道,氢气球受到的上升浮力比氦气球要大。
2,分别对两个气球 列牛顿第二定律方程,求出加速度,然后对这种匀加速运动可以根据运动学知识得出在相同时间内的位移,结果会是氢气球上升的更高。空气密度为1.293kg/m3,,氦气密度为0.1786kg/m3,氢气密度为0.0899kg/m3.
根据F=ma,在相同时间里二者谁