densitas udara kering

Study Kasus Fisika Balon Udara

Study Kasus

  ..

Udara panas di dalam amplop ini di sekitar tekanan yang sama dengan udara luar. Dengan pemikiran ini kita dapat menghitung massa jenis udara dipanaskan pada suhu tertentu, dengan menggunakan hukum gas ideal, sebagai berikut:

                                                                                    P = ρ R T

                   Dimana:

                   P adalah tekanan absolut gas, Pa

                   ρ adalah massa jenis, dalam kg / m ³

                   R adalah tetapan gas, dalam Joule / kg.K

                   T adalah temperatur absolut gas, dalam kelvin (K)

Sekarang,

Ukuran rata-rata balun udara bervolume 2.800 m³

                   Tekanan atmosfer normal adalah sekitar 101.300 Pa

                   Massa jenis untuk udara kering adalah 287 Joule / kg.K

Udara di dalam amplop biasanya dipanaskan sampai suhu rata-rata sekitar 100 derajat Celsius, yang 373 K

P = ρ R T

101.300 = ρ x 287 x 373

ρ = 0,946 kg / m³

Disini kita mendapatkan massa jenis udara yang telah dipanaskan di dalam amplop yaitu 0,946 kg / m³. Sedangkan massa jenis udara di sekitar yang normal adalah 1,2 kg / m^3.

Selanjutnya, untuk ukuran rata-rata balon dengan volume 2.800 m³ amplop kita ingin menentukan gaya apung ke atas bersih yang dihasilkan oleh amplop.

Gaya apung bersih didefinisikan di sini sebagai perbedaan massa jenis antara udara sekitarnya dan udara panas, dikalikan dengan volume amplop. Jadi,

F _{B, bersih} = (1,2 kg / m³ - 0,946 kg / m³) x 2800 m³ = 711 kg

Ini adalah gaya apung ke atas di bersih mendorong udara panas di dalam amplop. Komponen balon udara (seperti amplop, gondola, burner, tangki bahan bakar, dan penumpang) dapat paling berat 711 kg dalam rangka untuk gaya apung untuk dapat benar-benar mengangkat balon udara panas dari tanah.