作者hydrasmith31 ()
看板Physics
標題[題目] 103年鳳山高中教師甄試
時間Fri May 30 01:44:00 2014
[領域] 理想氣體方程式
[來源] 教師甄試
[題目]
http://ppt.cc/1S8O Ans:53kg
[瓶頸]
一、先計算氫氣灌入汽球中的密度ρ'
利用PM = ρRT，可以知道
1x 2 = (0.1)R(300) ------(1)
2.5 x 2 = (ρ')R(300) ------(2)
由(2)/(1)可以知道ρ'=0.25
因此氣球內的氫氣質量0.25 x 100 = 25
二、再來計算高空氣體密度ρ''
利用PM = ρRT，可以知道
1 x 2 = (1.3)R(300) ------(1)
0.5 x 2 = (ρ'')R(250) ------(2)
由(2)/(1)可以知道ρ''=0.78 ----(3)
三、在升空過程中，汽球因為絕熱膨脹
因此一開始的氣壓2.5atm 體積100m^3
會膨脹成高空氣壓0.5atm 體積V'
利用PV^(5/3) = const，可以列式
(2.5)(100)^(5/3) = (0.5)(V')^(5/3)
於是解得高空V' = 136 ----- (3)
利用(3)、(4)可以知道高空中浮力 = 0.78x136g
= 106g
四、汽球裝備的總重量mg以及氫氣重量25g和外界空氣浮力平衡
因此mg + 25g = 106g
也就是m = 81
不知道為什麼跟答案不一樣
謝謝!!
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1F：推 tml:想得太複雜了...一和二得到浮力=100*(0.78-0.25)kgw 05/30 02:22
2F：→ tml:本來氣球充氣時就已遠大於一大氣壓,體積視為不再改變(硬質) 05/30 02:24
3F：→ tml:第一句筆誤,應改為(浮力-氣體重量) 05/30 02:25