Kemi

Varmluftsballon

11. januar 2013 af jesperhansen04 (Slettet) - Niveau: A-niveau

Nogen der kan hjælpe med denne opgave?

På forhånd tak.

Luften inde i en varmluftsballon består hovedsageligt af afbrændingsgasserne fra afbrænding af propan gas, der har den kemiske formel: C3H8.

Afbrændingsreaktionen følger følgende afstemte reaktionsligning (fuldstændig forbrænding)
5O2 + C3H8 -> 4H2O + 3CO2

a. Beregn den gennemsnitlige molarmasse for gasserne inde i ballonen.

Ballonen skal ud og flyve en dag, hvor trykket ved jorden er p =101300 Pa og temperaturen Tl er 20 °C. Molarmassen for atmosfærisk luft er Ml = 0,0289 kg/mol.

b. Hvad er massefylden af luften uden for ballonen?

Massen af ballondug, gondol udstyr og personer er mf = 400 kg, og volumenet af ballonen er V = 2000 m3
c. Hvad skal massefylden være af gassen inde i ballonen, for at den kan lette
d. Hvad skal temperaturen være inde i ballonen for at den kan løfte sig?

Brugbart svar (1)

Svar #1
11. januar 2013 af mathon

a. Beregn den gennemsnitlige molarmasse for gasserne inde i ballonen.

M_middel = ((4•18,02 + 3•44,01) g/mol) / 7 = 29,1586 g/mol = 0,0291586 kg/mol

ρ_yderluft = (p•M_luft) / (R•T) = (101300 Pa) • (0,0289 kg/mol) / (8,31451 Pa·m³/(mol·K) • ((273,15+20) K))

= 1,2011 kg/m³

Brugbart svar (1)

Svar #2
12. januar 2013 af 1mitstudie (Slettet)

jeg er ikke ganske sikker på vi flyver endnu her !!!!!

Brugbart svar (1)

Svar #3
12. januar 2013 af mathon

nej vi flyver endnu ikke

opdriften
F_op = V•ρ_ude•g

nedadrettet kraft
F_ned = V•ρ_inde•g + m_ballon•g

nyttekraft
F_nytte = F_op - F_ned= V(ρ_ude - ρ_inde)•g - m_ballon•g

nyttelast
m_nytte = V(ρ_ude - ρ_inde) - m_ballon

nyttedensitet
ρ_nytte = ρ_ude - ρ_inde- ρ_ballon hvor kun ρ_indekan reguleres

ved lejlighedsvis opvarmning under afbrænding af C₃H₈. Ved opvarmningen udvides indeluften,
hvorved dens densitet mindskes og F_op > F_ned.
Der bliver kun lidt CO_{2 (g)} og H₂O _(g) i forhold til resten af ballonens indhold af luft med formindsket densitet og det molære gennemsnit under 0,0289 kg/mol.

Brugbart svar (1)

Svar #4
12. januar 2013 af mathon

korrektion

Der bliver kun lidt CO_{2 (g)} og H₂O _(g) i forhold til resten af ballonens indhold af luft med formindsket densitet og det molære gennemsnit under 0,0289 kg/mol.

--->

Der bliver kun lidt CO_{2 (g)} og H₂O _(g) i forhold til resten af ballonens indhold af luft med formindsket densitet.

Skriv et svar til: Varmluftsballon

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.