hvorfor helium fyldt balloner float ?

Helium er et grundstof , atomnummer 2 , atomvægt 4,003 . Det er lettere end luft , og bruges til at fylde balloner , fordi de vil stige , uanset om balloner , vejrballoner , gas balloner (for rejser ) eller luftskibe . Dette skyldes, at helium 's lavere end luftens densitet

idealgas lov

Mere end et århundrede siden var den grundlæggende gas love afledt . Disse love vedrører tryk, masse og volumen . Ideal Gas Law lyder ,

PV=nRT

Denne lov siger, tryk gange volumen af en gas V , er lig med den " mol " af gas n , gange en konstant R , gange dens temperatur T. Hvad er modermærker ? Modermærker lige vægten af en gas divideret med dens molekylvægt . Gassen lov bliver ,

PV=( w /MW ) x ( RT )
Trykket gange bind=Vægt divideret med Molekylvægt gange konstant R gange temperaturen T

Lad os nu arrangere denne formel , således at kun vægten og volumen er på venstre side af ligningen og alt andet er på højre side . Vi får resultatet ,

w /V=( p /RT ) x MW

Sammenligning med vand

Overvej en swimmingpool med vand . Hvis en blok af bly holdes lige under vandoverfladen og er lad gå, det vil synke , hurtigt . Hvis den samme størrelse stykke træ er sat under vandets overflade og lad gå , vil det stige . Nu, hvis den samme størrelse stykke Styrofoam sættes i vandet , vil det pludselig springe op til overfladen . Hvorfor ? Fordi det er meget lettere . Være mere præcis , er det fordi vægten af en given mængde af bly og Styrofoam er så meget tungere og lettere end den samme mængde vand . Vægten pr given mængde kaldes " tæthed . " Bly synker , fordi tætheden af bly er større end vand . Styrofoam flyder , fordi tætheden af Styrofoam er mindre end vand . Matematisk

D=w /V
Massefylde=Vægt divideret med bind

Ændring af Gas lov

Fra dette , kan vi ændre idealgas loven til at læse ,

D=( p /RT ) x MW

Beregning Brug Ændring

For nemheds skyld tager molekylvægten af helium , der skal 4,0 selv . Air har en molekylvægt på næsten 29 , hvis tørre , og en smule mindre , hvis våd . Lad os afrunde til 28 . Derefter inde i en ballon ,

For helium ,

D=4 ( p /RT )

For luftfartsselskaber ,

D=28 ( p /RT )

Hvis en ballon fyldt med luft og en anden ballon er fyldt med helium , trykket er det samme indeni begge. Temperaturen er den samme. Den konstante er den samme. Hvis vi dividerer de to ligninger , en af de andre , vi får

4 ( p /RT ) divideret med 28 ( p /RT )=1 /7

Evaluering

Ligningen siger helium densitet er ca 1/7th at luft . Ideal Gas Law værdi er meget tæt på. Hvis vi giver slip på en fest ballon , den springer ud af vores hånd .


Kommentarer

Vi ønsker, at dine argumenter og meninger er velkomne. Være objektiv og medfølelse. Mange mennesker læser hvad du skriver. Gør debat til en bedre oplevelse for både dem og dig selv. Mellem 20:00 og 08:00 det er lukket for kommentering og vi fjerner automatisk kommentarer med sjofle ord, defineret af vores moderatorer.

link:

  • Om os
  • Advertising
  • Fortæl redaktionen
  • Få nyhedsbreve
  • RSS-feed

Redaktør: Karin Christofferse
Nyheder redactor: Morten Nyberg

Kundeservice: Stig Ole Salomon,
Flemming Sørensen

Tel: +45 00 99 99 00
Fax: +45 00 99 99 01

© Copyright 2014 Einsten.net - All rights reserved.