質問: 25°C、1atmで、200kgの浮揚力をもつ気球が、i)水素、ii)ヘリウムで満たされてるときのそれぞれの気体の容積はどれだけか? また、-60°C、0.1atmのときのヘリウムの容積も計算せよ。 空気は、80%の窒素と20%の酸素であると仮定する。 答えてくれる暇がありましたらお願いします。
回答: 最初の条件がなんの温度、圧力なのか不明ですが・・ 基本は、求める容積の空気の重量とその容積の気球の全重量の差が200キロであるということです。 となると、気球の外部と内部で圧力が違う場合、応えは求まりません。 ・・・条件が足りないからです。 例えば、気球内部の圧力が外気圧より大きいと、 内部のガスの重量が増えるため、 必要とされる気体の容積は増えることになります。 また、外骨格のような気球だと内圧が外気圧より小さくても良いため、 必要な容積は小さくなります。 また、気球の重量自体が求められないのでそのへんも謎です。 まぁ、そんな細かいことをつっこんでてもしょうがないので・・ ・外部も内部も1気圧。 ・気球の重量は無視する。 を前提条件として加えましょう。 で、あとは理想気体とみなして・・・ PV=nRTをもちいて・・Rはどっかからもってきてがんばってください。 ・・・・・っていうかなんで25°Cやねん・・・・・(一人ごと)