Frage von dreamerdk, 54

Wie berechnet man das Volumen an Heliumluftballons, das notwendig ist, um einen Menschen mit Masse m zum abheben zu bringen?

Antwort
von JTKirk2000, 13

Du brauchst nicht nur die Masse des Menschen, sondern auch die Masse des Luftballons und der eventuellen Verbindungsmaterialien, wie etwa Tragegurte, wie bei einem Fallschirm. 

Dann brauchst Du die Dichte von Helium und die Dichte der Luft.

Dann muss die Differenz zwischen der Masse der Luft und der des Heliums zumindest der Masse des Menschen und des Heliumballons entsprechen und schon kann man damit abheben.

Die Dichte von Luft beträgt 1,293 kg/m³ und die von Helium beträgt 0,1785 kg/m³ (die Angaben entsprechen auch g/dm³, falls es genauer sein soll. Ein Kubikmeter Helium kann also 1,1145 kg tragen.

Antwort
von StefanMadre, 26

Wenn sie das in Ruhe durchlesen, dürfte die Berechnung ein Kinderspiel sein!

https://de.wikipedia.org/wiki/Traggas

oder    m * 1,1145 kg Auftrieb je Kubikmeter

Kommentar von hrNowdy ,

m / (1.1145 kg/m^3) = V, und dann V mittels dichte in Masse umrechnen

Antwort
von Loremarus, 24

Suchst du einen Ansatz? das klingt für mich nach Physikhausaufgaben. Korrigier mich, falls ich falsch lieg.

Ich liefer dir hier gerne einen Ansatz:

Du kannst mithilfe der idealen Gasgleichung auf die Lösung kommen. Und mit dem Wissen, der Stoffmengen:

1 mol Helium (He) => 4g

Heisst. 1 mol Helium sind 22,4 l.

1 mol Luft (O & 2*N) --> 0.8 * 28g + 0.2 *32g = 28.8g

Sprich, 22,4 Liter Helium tragen 28.8g Luft

Hoffe ich konnte dir den Ansatz liefern.

Lg Lore

Kommentar von Franz1957 ,

Ich meine: 22,4 Liter Helium verdrängen 28,8 g Luft. Was sie tragen, das sind 28,8 g - 4 g = 24,8 g.

Kommentar von Loremarus ,

Du hast recht. Mein Fehler. Danke!

Antwort
von Vjzgetgv, 37

👍🏻 das ist eine gute frage

Antwort
von simonwiengarten, 44

Wir haben es mit leichteren Sachen versucht, haben einen Ballon gefüllt und gewogen, wie viel er tragen kann. Das hochgerechnet, aber immer mit etwas Spielraum, da wir es zumindest nicht immer zu 100 % geschafft haben, die Ballons gleich zu füllen.

Aber es wird bestimmt etwas Wissenschaftlicheres geben, um deine Frage zu beantworten. ;)

Kommentar von dreamerdk ,

ich gehe davon aus, dass man das mit zumindest angenäherten Annahmen exakt berechnen kann ;)

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