气象气球直径1.5m,携带0.4kg重物,最高能上升多高

麻烦各位老哥了,详细的话,追加奖励……

道理很简单,计算将会比较复杂,有的地方必须作一些假设。

首先,设气象气球的总质量为m,重物的体积忽略,气球体积为V=(4/3)*π*R^3,

气球悬浮与空气中,据浮力定律,受到的浮力=气球排开空气的重力ρVg,

升至最大高度时,浮力与气球的重力平衡:mg=ρVg-->m=ρV    <1>

有一个明显的事实就是,离地面高度y越大,大气压强越小,表征的是大气密度ρ越小,符合的关系是:

<2>

<2>式中R=8.31451/mol·K是气体普适恒量,T是气体的热力学温度,μ=0.029kg/mol是大气的摩尔质量。注意到大气层厚度远小于地球半径,故重力加速度g=9.8m/s^2可认为是恒量。(<2>的推导过程见文最后面附录)

ρ[0]表示地球表面的大气密度,约为1.29kg/m^3.

联立<1><2>整理得到:

取气球最高处的温度T=273K(高空温度比较低,就按照0摄氏度计算)代入相关数据得到气球最大高度y[max]=y = 30507m

附录:<2>式的推导过程——

追问

答案是14km,是不是质量有问题

算出来了,谢谢

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考

相关了解……

你可能感兴趣的内容

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 非常风气网