Steighöhe Ballon

Wissenschaft Physik
#1

Die Frage ist zwar einfach, aber ich habe gerade echt keine Ahnung, wie ich die anfangen soll!!

Bis zu welcher Höhe steigt ein bei 20 Grad Celsius und 1 atm mit He gefüllter und dann verschlossener Ballon mit starrer Hülle unter der Annahme, dass die Atmosphäre eine von der Höhe unabhängige Temperatur (20 Grad Celsius) und eine Zusammensetzung (80 mol % N2, 20 mol& O2) besitzt und die Masse der Ballonhülle vernachlässigt werden kann??

Ich würde mich echt freuen, wenn mir jemand weiterhelfen würde!!Danke schon mal im voraus!! :smile:

#2

Hallo!

Für eine isotherme Atmosphäre gibt es einen analytischen Ausdruck für die barometrische Höhenformel. Du kennst laut Angaben den Bodendruck, also kannst du dir den Druck in jeder Höhe ausrechnen. Der Ballon wird bis zu einer Höhe steigen, in der die Dichte der Umgebung gleich der Dichte im Ballon ist. Da die Temperatur und das Volumen gleich bleiben, sollte das dann der Fall sein wenn der Druck innen und außen gleich ist.

Damit solltest du das Problem lösen können.

Vermutlich wird der Ballon, weil er ja einen gewissen Schwung hat, weiter steigen und dann wieder absinken und sich dann langsam auf diesem Niveau einpendeln, aber ich denke das darf vernachlässigt werden.

lg
Alex

#3

Hallo Alexander,
da von einem starren und geschlossenen Ballon die Rede ist, gehe ich davon aus, dass der InnenDruck konstant 1 bar beträgt. Gesucht ist demnach die Höhe, in der die Luft so schwer ( dicht ) ist wie Helium bei 1 bar. Der äußere Druck kann dann nur geringer sein.
Entsprechend würde ich den letzten Satz Deines 1. Absatzes streichen.
Freundliche Grüße
Thomas

#4

Richtig, da war ich ein bissal zu schlampig beim Denken, danke für die Korrektur.

#5

Moin,

da von einem starren und geschlossenen Ballon die Rede ist,
gehe ich davon aus, dass der InnenDruck konstant 1 bar
beträgt.

ähm, vernachlässigst Du jetzt nicht die Ballonhülle?

Gandalf

#6

Hi,
laut Angabe darf die Masse der Ballonhülle vernachlässigt werden.
lg

#7

Moin,

laut Angabe darf die Masse der Ballonhülle vernachlässigt
werden.

ups, wer lesen kann ist klar im Vorteil.
Hab ich überlesen, tschuldigung.

Gandalf