高一物理 热学 急!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/17 23:07:10
一个探空热气球,球的下端有一个开口,以保持内外压强相等,通过调节球内的温度器,可以改变球内空气的温度,使气球上升或下降,设气体的总体积为400m^3,气球的质量为M=150kg,已知地球表面的大气温度To=290K,密度为1.2kg/m^3,如果大气压和大气的温度几乎不随高度变化,为使气体从地面升起,球内的温度至少需要加热到多少摄氏度?

解:
设 加热前脚标为0,加热后脚标为1
∵pV=nRT
对于热气球加热前后,P,V不变
∴n1T1=n0T0
又∵ρ0/ρ1=(n0m/V)/(n1m/V)=n0/n1 (m为摩尔质量,就是单位n的质量)
∴ρ0T0=ρ1T1
∴ρ1=ρ0T0/T1
又∵(ρ0-ρ1)V=M
∴(T1-T0)V/T1=150
∴T1=464K=191℃