Fa=pgV
p= 1000кг/м3
g=10н/кг
V=0,2дм2 = 0,002м2
Fa= 1000*10* 0,002 =20 н
Fa=20H
Используем формулу:
Q=cm(t2-t1)
-----------------------------------------------------------------------
Qоб=400Дж/кг (100°-21°)=4800*80=384000 (Дж)
Q=200 Дж/кг * 20 кг * 80 = 6920000
Qоб=384000+6920000=7304000 (Дж)
-----------------------------------------------------------------------
Ответ: 7304000 Дж.
из II закона Ньютона F= ma
IIIзакон Ньютона F1=-F2
<span>Все воздухоплавание основано на законе Архимеда. На любой предмет, находящийся в атмосфере, действует подъемная сила, равная весу воздуха, вытесненного этим предметом. Полная подъемная, или Архимедова, сила теплового аэростата равна:
</span><span>Fa=(Mн-Мв)g (1)
где </span><span> Мн - масса воздуха окружающей среды, вытесненная оболочкой аэростата; Мв - масса теплого воздуха, находящегося в оболочке; g - ускорение силы тяжести. g=9,8 м/с2.</span><span>Массы Мн и Мв можно выразить через плотность воздуха и объем оболочки:</span><span>Мн=ρнV (2)
Мв=ρвV (3)</span><span>где V - объем оболочки; ρн и ρв - соответственно плотность воздуха окружающей среды и плотность воздуха внутри оболочки.</span>Из уравнения Менделеева—Клапейрона можно получить связь между плотностью, давлением и температурой:<span> (4)
(5)
</span><span>где р - давление окружающей среды; Тн и Тв - соответственно температура наружного, или окружающею, воздуха и температура внутри оболочки в градусах Кельвина; R - газовая постоянная воздуха, для сухого воздуха R=287 Дж/кг·град.</span><span>Окончательно полную подъемную силу аэростата (1) с учетом (2)...(5) можно записать в следующем виде:</span><span>(6)
</span>Из формулы (6) видно, что с уменьшением давления подъемная сила аэростата уменьшается, а при уменьшении температуры наружного воздуха она возрастает.<span>Необходимо обратить внимание на то, что все используемые переменные должны быть выражены в Международной системе SI, при этом подъемная сила Fa будет измеряться в ньютонах.</span>Для тех величин, которые были использованы выше, в системе SI применяются следующие единицы измерения:для массы - кг (М = [кг]);для температуры - градус Кельвина (Т = [К];для силы и веса - ньютон (F = [Н] = [кг м/с2];для плотности - кг/м3 (г = [кг/м3]);для объема - м3 (V = [м3]);для давления - паскаль (р = [Па] = [Н/м3]).Чтобы перевести привычные слинтшы измерения в единицы измерения системы SI, можно воспользоваться следующими простыми выражениями:<span>Т;
р[Па] = 9,8 р = F[H]/9,8.</span>В квадратных скобках указаны соответствующие единицы измерения, так, если температура в градусах Цельсия равна 15 град., то в градусах Кельвина она будет 273+15=288, давление 760 мм рт. ст. будет соответствовать 101 300 Па.Иногда, например с целью сравнения с предельно допустимой, требуется определить температуру в оболочке аэростата. В этом случае из выражения (6) не сложно получить соответвующее значение:<span> (7)
</span><span>Приведенными формулами можно пользоваться для различных условий полета, необходимо лишь знать зависимость между высотой, давлением и температурой и помнить, что все величины в выражениях необходимо подставлять в системе SI.</span>
