(9分)如图所示,有一热气球,球的下端有一小口,使球内外的空气可以流通,以保持球内外压强相等,球内有温度调节器,以便调节
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解题思路:

Ⅰ。设气球刚好从地面飘起时气球内的气体温度为

,密度为

,则气球升起时,浮力等于气球和内部气体的总重力即

由于气球内的气体温度升高时,压强并没有变化,那么原来的气体温度升高后体积设为

,根据质量相等,则有

原来的气体温度升高后,压强不变,体积从

变为

,根据理想气体状态方程则有

整理可得

Ⅱ。当球内温度为

480

K

时,气球升高前体积

,温度

密度

的气体变为体积

温度等于

密度

的气体,则有

计算得

对气球受到自身重力,空气浮力,根据牛顿第二定律有

解得

Ⅰ.

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