一热气球具有不变的容积V=250m^3,气球外皮体积忽略不计,外皮的质量m=100kg.在外界气温t0=27℃,气压为标准大气压的条件下使气球升空（此时外界空气的密度ρ0=1.2kg/m^3）,求：（1）气球内部热空

Question

一热气球具有不变的容积V=250m^3,气球外皮体积忽略不计,外皮的质量m=100kg.在外界气温t0=27℃,气压为标准大气压的条件下使气球升空（此时外界空气的密度ρ0=1.2kg/m^3）,求：
（1）气球内部热空气的温度t1为多少时,才能恰使气球升起?
（2）若先把气球系牢在地上,把其内部空气加热到稳定温度t2=327℃时,再释放气球,气球的初始加速度a是多大?
不是说气球体积不变吗?为什么用的是盖吕萨克定律?

Answer 1

LZ对热气球的概念有误呀...
体积不变就是说排开空气的体积不变,受到的空气浮力不变.
而加热气体使热气球升空是因为加热后气球里的气体减少,总质量减少,当总重力小于浮力时就升空啦～
而加热的空气与大气是相同的,所以压强相同,用盖吕萨克定律
（1）浮力F=1.2×250×g=300×g,扣除外皮质量,那么热气球升起时内部空气的质量就是200kg.原来是300kg空气,加热后相同体积内变成200kg,也就是原来300kg的气体体积增加到原来的1.5倍,所以(t1+273)/(27+273)=1.5
t1=177摄氏度
（2）V'=(t2+273)/(27+273)V=2V
所以空气质量是300/2=150kg,总质量250kg,总重力250×g
合外力就是300×g-250×g=50×g
a=50×g/250=0.5×g=5m/s^2