Воздушный шар объемом 100 м3 наполнен гелием. Масса его оболочки 5 кг. Какова подъемная сила шара?

Гелий - инертный одноатомный газ, следовательно µ=4 г/моль=0.004 кг/моль

При нормальных условиях объем 1 моля любого газа V=22.4 л, или V=22.4E (-3) м³ Находим массу Гелия

M=0,004·100/22.4E (-3)

M=17.86 кг

Маса Гелия около 18 кг + 5 кг оболочки получим массу всего устройства 23 кг

1 Моль воздуха имеет массу 29 г, или 0,029 кг

Рассчитаем массу 100 м³ воздуха

Мв=0.029·100/22.4E (-3)

Мв=129 кг

На шар действует подъемная сила Архимеда, равная весу вытесненного воздуха массой в 129 кг, но так как шар и газ Гелий имеют массу 23 кг, то шар может поднять только 129-23=106 кг полезного груза.

Подъемная сила шара 106 кг