直径2米气球需要多少氦气/氦气才可以升空?1.假设球的重量为5KG,2.球体的体积公式?3.氦气/氦气的密度?4.另外球体表面积公式?5.要多少氦气,氢气?

Question

直径2米气球需要多少氦气/氦气才可以升空?
1.假设球的重量为5KG,
2.球体的体积公式?
3.氦气/氦气的密度?
4.另外球体表面积公式?
5.要多少氦气,氢气?

Answer 1

球体积公式：v=4/3πr^3
球体表面积：s=4πr^2
标准大气压,摄氏零度下,氦气密度4/22.4 克每升,氢气密度2.16/22.4 克每升,空气密度为29/22.4 克每升.
假定球被充满（球不满也不影响计算结果）,其中一部分为氦气或氢气,剩余部分为空气.则氦气或氢气的最小量可用下法解得.设其中氦气体积为V,当这部分体积的空气和氦气的质量差等于球重时,恰好可在标准大气压,摄氏零度下的空气中悬浮.V（29-4）/22.4=5000.V=4480升=4.48立方米（氦气）.同样可算出氢气只需4.17立方米.
球充满时体积为4.19立方米,用氦气的话要必须大于4.48立方米,这是不可能的.由上述计算说明,全部充氦气也不能悬浮,全部充氢气差不多刚好可以上升.
想要用氦气只要把球做得再稍大一点就行了.