Какой газ из представленных в таблице следует использовать для наполнения шарика с практически невесомой оболочкой
Какой газ из представленных в таблице следует использовать для наполнения шарика с практически невесомой оболочкой, чтобы его плотность была близка к плотности воздуха и он мог парить в воздухе, не поднимаясь или опускаясь резко? (Средняя молярная масса воздуха равна 29 г/моль) (Гелий, Сернистый газ, Этилен)
06.12.2023 18:06
Объяснение: Для выбора подходящего газа для наполнения шарика, который должен парить в воздухе без резкого поднятия или опускания, мы ориентируемся на понятие плотности газа. Плотность газа определяется его молярной массой.
Молярная масса гелия (He) составляет около 4 г/моль, что гораздо меньше молярной массы воздуха (29 г/моль). Это означает, что гелий будет иметь меньшую плотность, чем воздух, поэтому шарик с гелием будет подниматься в воздухе и парить.
Сернистый газ и этилен имеют молярные массы 64 г/моль и 28 г/моль соответственно, что больше молярной массы воздуха. Это означает, что оба газа будут иметь более высокую плотность по сравнению с воздухом, и шарик, наполненный ими, будет склонен опускаться или не сможет взлететь.
Таким образом, для практически невесомого шарика с оболочкой, чтобы он мог парить в воздухе без резкого движения, нужно использовать газ с меньшей плотностью, чем воздух. Ответ: гелий.
Совет: Чтобы запомнить, какой газ лучше использовать для парящего шарика, можно обратить внимание на то, что гелий начинается на ту же букву "г" как и "газ".
Задание для закрепления: Если объем шарика составляет 2 литра, сколько гелия (в граммах) будет необходимо для его правильного наполнения? (Молярная масса гелия - 4 г/моль)
Объяснение: Для выбора газа, который следует использовать для наполнения шарика с практически невесомой оболочкой, нам нужно найти газ с плотностью, близкой к плотности воздуха. Высокая плотность газа приведет к тому, что шарик будет тяжелее воздуха и будет склоняться к опусканию, а слишком низкая плотность может привести к тому, что шарик будет стремиться вверх и не будет стабильно парить.
Плотность газа можно вычислить, используя его молярную массу и уравнение идеального газа:
Так как мы хотим, чтобы плотность газа была близка к плотности воздуха, мы можем рассчитать массу газа, необходимую для заполнения определенного объема шарика, чтобы достичь равновесия.
По данной задаче, нам нужно выбрать газ из списка гелий, сернистый газ и этилен. Для определения наиболее подходящего газа, мы можем сравнить их молярные массы с молярной массой воздуха и выбрать газ с наименьшей разницей.
Например: Если мы сравним молярные массы газов, то обнаружим, что молярная масса гелия составляет 4 г/моль, молярная масса сернистого газа составляет около 32 г/моль, а молярная масса этилена равна 28 г/моль. Исходя из этого, гелий с наименьшей разницей между его молярной массой и молярной массой воздуха (29 г/моль) будет наиболее подходящим газом для наполнения шарика.
Совет: Чтобы лучше понять эту задачу, полезно ознакомиться с понятием плотности газа и уравнением идеального газа. Изучение свойств различных газов и их молярных масс также поможет лучше понять, как выбрать правильный газ для различных приложений.
Задача на проверку: Какая плотность будет у шарика, наполненного гелием, если его объем составляет 2 литра? (Молярная масса гелия - 4 г/моль)