auftriebskraft

frido · Anmeldungsdatum: 25.10.2010 Beiträge: 1

Meine Frage:
Bei einem Heissluftballon wird die Innentemperatur so gesteuert, dass die benötigte Auftriebskraft
einstellbar wird. Das Volumen ist näherungsweise konstant, V = 4?000 m³. Hülle,
Korb und Passagiere haben eine Masse von 300 kg.
Vereinfachend kann man annehmen, dass die Temperatur im gesamten Ballon denselben
Wert hat.
Weitere Startdaten: Temperatur: 15° C; Meereshöhe; ?Luft_0 = 1.29 kg/m³;
Berechnen Sie mittels Excel die Temperatur der Aussenluft, die benötigte Temperatur der
Innenluft und die Temperaturdifferenz innen-aussen als Funktion der Flughöhe, und stellen
Sie diese Grössen in Excel-Grafiken dar.
a) Der Ballon soll in der jeweiligen Höhe schweben.
b) Am Boden soll eine resultierende Auftriebskraft von 500 N entstehen.
c) Wie hoch kann der Ballon höchstens fliegen, wenn die Innentemperatur 100° C
nicht überschreiten darf?
Stellen Sie die Ergebnisse aus a) und b) graphisch dar

Meine Ideen:
Hallo physik Freunde

sehe bei dieser aufgabe einfach nicht durch....

Ansätze sind nur wenige vorhanden:

ich weiss das die konstante im allgemeinen gasgesetz proportional zur masse des eingeschlossenen gases ist.

also bei gleichem druck und gleicher temperatur hat ein gas mit n fachem volumen auch die n fache masse.

viel mehr weiss ich auch nicht.

magician4 · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914

wenn man mal von einem vereinfachten athmosphaerenmodell ausgeht...

...dann solltest du dich zum einstieg mit den begriffen "geometrischer temperaturgradient" sowie "barometrische hoehenformel" mal naeher befassen...

...weiterhin fuer das innere deines ballons ein gasgemisch unterstellen welches sich nach den gesetzen fuer ideale gase gut-naeherungsweise beschreiben laesst..

.. dir dann kurz ueberlegen was "auftrieb" eigentlich bedeutet...

... und schon sollte es flutschen

kommst du weiter?

gruss

ingo