求問直徑2米氣球需要多少氦氣/氦氣才可以升空?
題目:
求問直徑2米氣球需要多少氦氣/氦氣才可以升空?
解答:
球體積公式:v=4/3πr^3
球體表面積:s=4πr^2
標準大氣壓,攝氏零度下,氦氣密度4/22.4 克每升,氫氣密度2.16/22.4 克每升,空氣密度爲29/22.4 克每升.
假定球被充滿(球不滿也不影響計算結果),其中一部分爲氦氣或氫氣,剩餘部分爲空氣.則氦氣或氫氣的最小量可用下法解得.設其中氦氣體積爲V,當這部分體積的空氣和氦氣的質量差等於球重時,恰好可在標準大氣壓,攝氏零度下的空氣中懸浮.V(29-4)/22.4=5000.V=4480升=4.48立方米(氦氣).同樣可算出氫氣只需4.17立方米.
球充滿時體積爲4.19立方米,用氦氣的話要必須大於4.48立方米,這是不可能的.由上述計算說明,全部充氦氣也不能懸浮,全部充氫氣差不多剛好可以上升.
想要用氦氣只要把球做得再稍大一點就行了.
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