Ngày 26 tháng 10 năm 2024 đã diễn ra lễ hội khinh khí cầu Tràng An Cúc Phương tại Ninh Bình Một khinh khí cầu có thể tích V = 350m3 và khối lượng vỏ m = 80kg được bơm không khí nóng tới áp su
21/28
Ngày 26 tháng 10 năm 2024 đã diễn ra lễ hội khinh khí cầu Tràng An Cúc Phương tại Ninh Bình. Một khinh khí cầu có thể tích \({\rm{V}} = 350\;{{\rm{m}}^3}\) và khối lượng vỏ \({\rm{m}} = 80\;{\rm{kg}}\) được bơm không khí nóng tới áp suất bằng áp suất không khí bên ngoài. Biết không khí bên ngoài có nhiệt độ \({25^\circ }{\rm{C}}\), áp suất 1 atm , ở điều kiện tiêu chuẩn ( \({0^\circ }{\rm{C}}\), áp suất 1 atm ) một mol không khí có thể tích 22,4 lít và khối lượng mol của không khí là \(29\;{\rm{g}}/{\rm{mol}}\). Coi không khí gần đúng là khí lí tưởng.
Cho rằng lực của gió không đáng kể, lực chính đẩy khí cầu bay lên là lực Archimedes (ác- simét) và trọng lực tác dụng vào khí cầu.
Nhiệt độ của không khí bên ngoài khí cầu trong thang nhiệt Fahrenhait là \({77^\circ }{\rm{F}}\).
Khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ \({25^\circ }{\rm{C}}\) và áp suất 1 atm xấp xỉ là \(1,19\;{\rm{g}}/\) lit.
Cho rằng lực của gió không đáng kể. Khi không khí trong khí cầu được đốt nóng nó sẽ giãn nở và một phần bị đẩy ra ngoài qua lỗ thông hơi ở phía trên khí cầu. Để khí cầu bắt đầu bay lên thì nhiệt độ tối thiểu của không khí nóng bên trong khí cầu xấp xỉ là 369 K .
a) Sai. Lực chính đẩy khí cầu bay lên là lực Archimedes (không phải trọng lực)
b) Đúng. \(t\left( {^\circ {\rm{F}}} \right) = 32 + 1,8t\left( {^\circ {\rm{C}}} \right) = 32 + 1,8.25 = 77\left( {^\circ {\rm{F}}} \right)\)
c) Đúng. \(\frac{{{p_0}}}{{{D_0}{T_0}}} = \frac{R}{M} \Rightarrow \frac{{101325}}{{{D_0}(25 + 273)}} = \frac{{8,31}}{{{{29.10}^{ - 3}}}} \Rightarrow {D_0} \approx 1,18658\;{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3} \approx 1,19\;{\rm{g}}/{\rm{l}}\)
d) Đúng. \({F_A} = P \Rightarrow {D_0}gV = mg + DgV \Rightarrow 1,18658.350 = 80 + D.350 \Rightarrow D \approx 0,958\;{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3}\)
\(\frac{p}{{DT}} = \frac{R}{M} \Rightarrow \frac{{101325}}{{0,958 \cdot T}} = \frac{{8,31}}{{29 \cdot {{10}^{ - 3}}}} \Rightarrow T \approx 369\;{\rm{K}}\)