Frage von maria131415, 56

könnt ihr diese frage lösen?

Ein Heißluftballon besteht aus einer kugelförmigen ballonhülle der masse 130 kg mit einem radius von 10m. mit einem wärmeabgabekoffezienten 0,27kJ pro m^3. er hat auch eine Zuladung von 355 kg. a) der ballon soll in einer konstanten höhe von 200m schweben. die Lufttemperatur beträgt 10 grad Celsius. die dihte der luft 1,29 kg pro m^3 berechne die dazu erforderliche Temperatur im inneren des ballons

Antwort
von Bellefraise, 13

Ich fang mal an, weiß nicht ob ich fertig werde, denn um 1800 muss ich los.

die 0,27kJ haben erst mal keine Bedeutung. Das hätten sie nur, wenn wir den Energiebedarf berechnen müssten.

Somit bleibt übrig:

130kg + 355kg an Zuladung.

Dichte bei 10grad C = 283 K

Ansatz: Auftriebskraft = Gewicht der verdrängten Luftmenge

Welche Auftriebskraft brauchen wir?

F_A = (Masse Ballon + Masse Zuladung + Masse Gas im ballon)*g

Die verdrängte Luftmasse kannst du berechnen und daraus die Auftriebskraft.

10m radius entsprechen ca 4188m^3 Luft  und verdrängen 5402kg Luft also viel mehr als Masse der Zuladung + Masse des Ballons.

Die Differenz ist sozusagen frei für die Luftmasse im Ballon.

Diese bestimmst du über die Gasgleichung: P*V = m*R*T

Antwort
von fjf100, 2

 1. V=4/3 *pi *r^3=4188,79 m^3 Volumen der Kugel

2. Fg= m * g= (130 + 3559 * 9,81=4757,85 N

3. Fauf=V * roh(a) * g - V * roh(i) * g= V * g * (roh(a) - roh(i))

roh (a)= 1,29 Kg/m^3 kalte Luft 10°

roh(i) ist die warme Luft im Innern

es gilt Fg=Fauf

m * g = V *g * (roh(a) -roh(i) ergibt

roh(i)=roh(a) - m/V= 1,29 - (130 +355)/4188,79= 1,174 Kg/m^3

Die Luft im Inneren muss so aufgeheizt werden,dass die Dichte nur noch

roh(i)= 1,174 kg/m^3 beträgt

Zustandsgleichung des idealen Gases

p *v= m * R * T hier ist T die Temperatur nach kelvin 0° Celsius=273,15 K

Zustand 1. p1 *v1= m1 * R * T1

Zustand 2. p2 *v2 = m2 * R *T2 mit p1*v1=v2 *p2

m1 *R * T1= m2 *R *T2

T2=m1/m2 * T1 hier ist T2 die innere Temperatur des Ballons

m1=V * roh(a) und m2= V * roh(i) 

m1/m2=V *roh(a) / V *roh(i) ergibt m1/m2= roh(a)/roh(i)

T2= roh(a) / roh(i) * T1= 1,29/1,174 * (273,15 + 10°)=311,13 K=37,9° Celsius

prüfe auf Rechen-u.Tippfehler !

Antwort
von pushido, 36

Ist nicht schwer:

PV=mRT
(allg. Gasgleichung)

was bekomme ich dafür, wenn ich die Aufgabe komplett löse?

Kommentar von maria131415 ,

ein danke und die hilfreichste  antwort ; )

Kommentar von pushido ,

Kräftegleichgewicht (g kürzt sich raus):

verdrängte Kaltluft = Masse Ballon + Masse Warmluft (< Kaltluft)

Soll ich weitermachen?

Kommentar von maria131415 ,

mach weiter bitte diesmal mit lösung

Kommentar von pushido ,

Ich hätte dafür gerne 20€...

Kommentar von nilisi1 ,

hausaufgabeeeeen :D

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