Совет 1: Как найти вес воздуха

В обыденной жизни значения слов «масса» и «вес» совпадают – например, говорится, что предмет весит 10 килограммов. Однако в науке эти понятия различны. Масса тела - это физическая величина, характеризующая свойства тела, прямо пропорциональная объёму и плотности. Единица измерения - килограмм. Её величина неизменна и на Земле, и в невесомости. Вес тела прямо пропорционален массе тела и ускорению. Воздух, как и любое другое вещество, имеет вес.
Вам понадобится
  • - объём воздуха;
  • - плотность воздуха;
  • - барометр-анероид;
  • - термометр;
  • - манометр.
Инструкция
1
Существует понятие Международной стандартной атмосферы. За нулевую точку отсчета принят воздух, имеющий барометрическое давление 760 мм рт. ст., температуру +15 гр. С, плотность 1,225 кг/м3.Масса тела вычисляется по формуле: m=Vρ,где V – объём вещества, м3;ρ – плотность вещества, кг/м3.Плотность воздуха примите 1,225 кг/м3. Зная объем воздуха, найдите его массу.
2
Вес тела описывается формулой: G=mc,где G – вес тела, измеряется в Ньютонах;m – масса тела, кг; с – ускорение, м/с2.Если в условии воздух не двигается и находится в земных условиях, ускорение равно ускорению свободного падения: G=mg. Подставьте в формулу значение массы воздуха и найдите его вес.
3
Если температура и плотность воздуха отличается от принятых за стандарт, массу заданного объема сухого воздуха рассчитайте из уравнения состояния идеального газа Менделеева- Клайперона, где M – молярная масса газа (для воздуха равна 29*10-3 кг/моль);R – универсальная газовая постоянная. R=8.314472 м2кг с-2 К-1 Моль-1 ;T – температура газа, К;p - абсолютное давление, Па.
Как найти <strong>вес</strong> <b>воздуха</b>
4
Для расчета требуется знать давление и температуру воздуха. Давление измерьте с помощью барометра-анероида, температуру – термометром. Переведите температуру из градусов Цельсия в Кельвины, прибавив к значению температуры 273. Давление переведите из мм рт. ст. в паскали, 1 мм рт.ст.=133,3 Па. Если воздух заключен в сосуд и находится под давлением, избыточное давление измерьте манометром. Сложите величины избыточного и атмосферного давлений, и вы получите значение абсолютного давления: p=pатм+pизб.
5
Подставив найденные величины в уравнение Менделеева-Клайперона, решите его и найдите массу воздуха для заданного объёма воздуха.Зная массу, рассчитайте вес воздуха по формуле из шага 2.

Совет 2: Как найти давление воздуха

Чтобы найти атмосферное давление, которое является давлением воздуха, используйте исправный барометр. Для измерения давления воздуха в трубах, автомобильных покрышках, баллонах, используйте специальные манометры. Если можно рассчитать объем сосуда с газом и его температуру, давление можно рассчитать по уравнению состояния идеального газа, каковым можно считать воздух.
Вам понадобится
  • барометр-анероид, манометр, термометр, весы
Инструкция
1
На каждое тело, находящееся на поверхности Земли производит давление воздух, из которого состоит атмосфера. Это давление и называется атмосферным. Чтобы измерить его возьмите обычный барометр-анероид, внутри которого находится пустотелая металлическая коробка, меняющая свой объем в зависимости от величины атмосферного давления. На его шкале давление отражается в атмосферах или в паскалях.
2
Если нужно измерить давление газа в герметичном сосуде, используйте манометр с соответствующим классом измерений. Используя электронный манометр, настройте его на нужную точность. Для этого установите манометр на баллон, в котором для этих целей должен находиться специальный штуцер. Большинство манометров измеряют давление в кг/см² или атмосферах. Для перевода из одной величины в другую учитывайте, что 1 кг/см²=1 атмосфере≈100000 паскалей.
3
Если манометра нет, то рассчитайте давление воздуха в герметичном сосуде с известным объемом. Откачайте из него воздух и взвесьте на весах. Затем снова закачайте в него воздух и снова найдите массу сосуда. Разница масс пустого и полного сосуда и будет равна массе содержащегося в нем воздуха. Массу выразите в граммах. При условии, что межу баллоном и окружающей средой свободно происходит теплообмен, то температуру воздуха внутри и снаружи сосуда можно считать одинаковой. Измерьте ее термометром и переведите в кельвины, прибавив к значению в градусах Цельсия число 273.
4
При расчетах учитывайте, что молярная масса воздуха равна 29 грамм на моль. Найдите произведение массы воздуха в сосуде, на его температуру и число 8,31 (универсальную газовую постоянную). Результат последовательно поделите на молярную массу, и объем сосуда, выраженный в кубических метрах P=m•R•T/(M•V). Результат получите в паскалях
Видео по теме

Совет 3: Как найти вес тела

Вес тела – это сила, с которой оно давит на горизонтальную опору, мешающую свободному падению тела. В быту вы можете ошибочно назвать массу весом. Это не так: если человек стоит на полу, едет на лифте вверх или вниз, масса его неизменна, а вес будет изменяться.
Инструкция
1
Вес тела измеряется в Ньютонах. Чтобы найти вес вашего тела в состоянии покоя при нормальных земных условиях, используйте формулу P=mg, где P – это вес, m – масса, g – ускорение силы тяжести (или ускорение свободного падения). Значит, если масса вашего тела, например, 60 кг, его вес будет равен 60x9,81=588,6 (Н).
2
Если вы в лифте спускаетесь вниз, вы можете почувствовать некоторую легкость. Это связано с тем, что при той же массе тела вес уменьшился. В данном случае вес рассчитывается по формуле P=m(g-a), где а – ускорение тела, в данном случае равно 2 м/с². Соответственно вес вашего тела теперь будет равен 60x(9,81-2)=468,6 (Н). По сравнению с первым случаем вес уменьшился на 120 Ньютонов.
3
Когда вы поднимаетесь на лифте, то чувствуете тяжесть. Так как вектор ускорения направлен против силы тяжести, для расчета веса вы получите формулу P=m(g+a). Ускорение нам известно, оно также равно 2 м/с². Получается, что вес тела равен 60x(9,81+2)=708,6 (Н). По сравнению с вашим весом в состоянии покоя, новый показатель больше на 120 Ньютонов.
4
На тренировках космонавтов использовалась ситуация, когда самолет намеренно вводили в состояние падения. Каков был бы ваш вес, если бы вы находились на подобных учениях? Получится, что вы и самолет находитесь в состоянии свободного падения, а значит, в самолете ваш вес рассчитывается по формуле P=m(g-a), a в данном случае равняется g, значит, P=m(g-g), отсюда следует P=60x(9,81-9,81)=60x0=0 (Н). Это называется состояние невесомости, ваш вес в падающем самолете равен нулю, так же как и в космосе.
5
На других планетах при той же массе и ускорении ваш вес будет отличаться. Например, на Луне ускорение свободного падения равно 1,62 м/с², а значит, ваше тело в состоянии покоя на Луне будет весить 60x1,62=97,2 (Н), что на 491.4 Ньютона меньше, чем на Земле.
Видео по теме
Источники:
  • Опредление веса в словаре «Яндекс» со ссылкой на БСЭ
Обратите внимание
Формула Менделеева-Клайперона действительна только для сухого воздуха.
Источники:
  • как найти объём воздуха
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500