Question

Два шарика заполнили смесями газов, состоящими из 80% гелия, 20% кислорода (по объему) и 90% водорода, 10% кислорода (по объему), соответственно. Какой из шариков обладает большей подъемной силой?

Answer 1

Подъемная сила смеси газов будет определяться плотностью смеси по воздуху (чем меньше плотность, тем выше подъемная сила).
Плотность газа по воздуху:
D(возд.) = М(газа)/М(возд.) = М(газа)/29

Молярная масса смеси двух газов:
М = М1*φ1 + М2*φ2, где М1 и М2 - молярные массы газов, образующих смесь; φ1 и 2 - объемные доли газов в смеси.
Для первого случая:
М1 = 4*0,8 + 32*0,2 = 9,6 г/моль
D1 = 9,6/29 = 0,33

Для второго случая:
М2 = 2*0,9 + 32*0,1 = 5 г/моль
D2 = 5/29 = 0,17

Ответ: Подъемная сила больше во втором случае (смесь водорода с кислородом)