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Moesi52
BeitragVerfasst am: 25. Jun 2019 12:50    Titel:

Kann jemand die Aufgabe vorrechnen? Ich komme einfach nicht weiter und bin am verzweifeln Hammer
Myon
BeitragVerfasst am: 25. Jun 2019 10:28    Titel:

Ja, wenn man so rechnet, kommt man auf 80 Grad, ich hatte einen falschen Zahlenwert eingegeben.

Bei dieser Rechnung bist Du von einer konstanten Anzahl Luftteilchen im Ballon ausgegangen, d.h., es würde den Ballon beim Erhitzen aufblasen und das Volumen würde proportional zur Temperatur zunehmen.

Das ist aber nicht das, was bei einem Heissluftballon passiert. Das Ballonvolumen bleibt konstant, und beim Erhitzen tritt ein Teil der expandierenden Luft unten aus dem Ballon aus. Was ändert, ist die Luftdichte im Ballon. Betrachtet man die Zustandsgleichung für ideale Gase, so würden bei einer Erhitzung die Temperatur und die Teilchenzahl im Ballon ändern, p und V bleiben konstant. Für die Teilchenzahl gilt daher



und damit für die Luftdichte



(geht man vereinfacht von einer einzigen Gassorte aus mit Teilchenmasse m, so wäre die Dichte ja ).

Gehe also nochmals von der Gleichung „Gewichtskraft der verdrängten Luft=gesamte Gewichtskraft des Ballons“ aus. Die linke Seite bleibt jetzt konstant, die rechte ändert wegen der abnehmenden Luftdichte.
Moesi52
BeitragVerfasst am: 25. Jun 2019 07:16    Titel: Meine Rechnung

Hier mal meine Lösung
Myon
BeitragVerfasst am: 24. Jun 2019 22:47    Titel:

@Mossi52: Was hast Du denn gerechnet, dass Du auf 80°C kommst? Selbst wenn man den Fehler macht, dass man die Gasteilchenanzahl im Ballon statt des Volumens konstant hält, kommt man nicht auf diesen Wert.

Also: „Gesamte Gewichtskraft Ballon=Gewichtskraft verdrängte Luft“ ist richtig. Und bei einer Temperaturänderung ändert die Luftdichte im Ballon gemäss



(folgt aus der Zustandsgleichung für ideale Gase).
Moesi52
BeitragVerfasst am: 24. Jun 2019 21:53    Titel: Heißluftballon

Ja, das Gewicht der Luft habe ich bei der Gewichtskraft mit eingerechnet

Willkommen im Physikerboard!
Du bist hier zweimal angemeldet, Moesi_52 wird daher demnächst gelöscht.
Viele Grüße
Steffen
franz
BeitragVerfasst am: 24. Jun 2019 21:44    Titel:

Willkommen im Forum!
Wurde auch das Gewicht der Luft berücksichtigt?
Moesi_52
BeitragVerfasst am: 24. Jun 2019 20:11    Titel: Heißluftballon

Meine Frage:
Ein Heißluftballon enthält vor dem Start 4000m^3 Luft vom gleichen Luftdruck und der gleichen Temperatur 17 Grad Celsius wie die Umgebung. Die Luftdichte bei 17 Grad Celsius beträgt 1,22 kg/m^3. Hülle und Gondel haben die Masse 860kg, die Nutzlast beträgt 200kg. Auf welche mittlere Temperatur muss der Luftinhalt erhitzt werden, damit sich der Ballon gerade vom Boden abhebt?

Meine Ideen:
Gewichtskraft Ballon = Auftriebskraft. Ich komme auf eine Temperatur von 80 Grad Celsius, in de Lösung heißt es aber 97,5 Grad Celsius. Ich habe keine Ahnung warum..

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