Heißluftballon max. Steighöhe Teil 2

lala0000 · Anmeldungsdatum: 29.12.2020 Beiträge: 7

Meine Frage:
Hallo liebe Community!
Ich habe leider in wenigen Tagen eine wichtige Klausur und hätte eine Frage zu folgender Aufgabenstellung Punkt c):
Die Masse der Ballonhülle
ist mH = 0,187 kg. Das Volumen der Ballonhülle kann vernachlässigt werden. Zum Startzeitpunkt
hat die umgebende Luft eine Temperatur von T1 = 20 °C und es herrscht ein Luftdruck von p0 =
1,013·105 Pa. Unter diesen Bedingungen ist die spezifische Dichte der Luft r1 = 1,2 kg/m3
.
a) Auf Temperatur T2 muss der Balloninhalt aufgewärmt werden damit er gerade zum Schweben
anfängt?
b) Der Ballon wird mit einem Seil am Boden festgehalten während der Balloninhalt auf T3 = 110 °C
aufgeheizt wird. Welche Seilkraft ergibt sich bei dieser Endtemperatur?
c) Nun wird der Ballon losgelassen, wobei die Temperatur im Ballon konstant bei T3 = 110 °C
bleiben soll. Bis zu welcher Höhe h steigt der Ballon in einer isothermen Atmosphäre von 20°C
(unter Benutzung der barometrischen Höhenformel), wenn der Luftdruck am Boden p0 = 1,013·105
Pa beträgt?

Meine Ideen:
Mein Verständnisproblem hierzu ist leider folgendes: Vor ca. einer Woche habe ich schon einmal eine ähnliche Frage gestellt, in welcher ich meine Vermutung geteilt habe, dass ja (da der Heißluftballon unten offen sein sollte) die Dichte auch im Inneren des Ballons mit zunehmender Höhe abnehmen sollte (Druckabnahme außen sollte auch den Druck und somit die Dichte im Inneren verringern)... Das Ergebnis unserer Gruppe hierzu war also ca. 4,5 km... Nun stimmt aber leider 842 m, welches das Ergebnis ist, bei welchem angenommen wird, dass die Dichte im Inneren konst. bleibt... Hätte jemand also eine Idee, wieso keine Dichteabnahme im Inneren stattfindet?

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7460

Die Frage wurde schon hier gestellt, wo es auch weitergehen sollte. Daher wird dieser Thread wieder geschlossen. Steffen