Kiti Skaičiuotuvai
Helio Balionų Skaičiuoklė
Šis skaičiuotuvas padeda išsiaiškinti, kiek balionų reikia pripūsti, kad pasiektumėte norimą aukštį!
helio balionų skaičiuoklė
Rezultatas
? balionai
Turinys
Kodėl helio balionai plūduriuoja
Prieš išsiaiškindami, kiek helio balionų pakels žmogų, turime ką nors suprasti apie dujas ir orą. Dujos yra medžiagos, kurios neturi kietos formos, pavyzdžiui, helis. Įkvėpdami ir iškvėpdami keičiatės oru su supančia aplinka. Taip atsitinka todėl, kad dujos yra nematomos ir užima vietą, kaip ir vanduo balione.
Helis turi mažiau tankių fizinių savybių nei oras, todėl helis gali pakilti, kai jis derinamas su juo. Tai atsitiko su baliono eksperimentu, kurio metu balionas buvo užpildytas helio dujomis ir helis pradėjo judėti aukštyn, nes oro, su kuriuo jis buvo sujungtas, tankis buvo mažesnis.
Helio tankis yra maždaug toks pat kaip oro, o tai reiškia, kad balionas, užpildytas heliu, turės maždaug tokią pat kėlimo jėgą, kaip ir pripildytas oro. Didžiąją šios kėlimo jėgos dalį sudaro dujų kiekis, kurį išstumia balionas – 0,1785 gramo litre. Taigi, jei atsižvelgsime į tai, kiek dujų yra išstumta ir kiek jos sveria, galime įvertinti, kiek pakils balionas.
Helis yra labiausiai paplitęs balionų tipas, jis dažnai naudojamas naujovėms ar reklaminėms prekėms. Kitos už orą lengvesnės dujos, tokios kaip vandenilis, amoniakas ar metanas, balionuose dažniausiai nenaudojamos. Nepaisant to, šiame helio balionų skaičiuoklėje galite pakeisti dujų rūšį, kad palygintumėte jas su heliu.
Kiek balionų gali pakelti žmogų
Jau išmokote dirbti su vienetais ankstesniame skyriuje, todėl pereikime prie skaičiavimų. Kaip prisimenate, helio kėlimo jėga yra maždaug 1 gramas litre. Taigi, jei turite 10 litrų helio, keltuvui sukurti prireiks 100 balionų.
Aerodinaminis pasipriešinimo poveikis pilotui, skrendančiam FL260, apima orlaivio, piloto, degalų, keleivio (-ių) ir krovinio svorį. Kiekvienas svorio gramas prisideda prie tempimo, todėl nustatant svorį svarbu įtraukti viską, kas skris.
Išplėstiniame režime galite pasirinkti baliono dydį. Tarkime, kad naudojate įprastus 30 centimetrų (11 colių) skersmens balionus iš pramogų parko. Išplėstiniame režime galite įvesti pasirinktinį baliono dydį.
Atsižvelgiant į žinomo tūrio balioną ir žinomo pločio bei aukščio cilindrinę talpyklą, apskaičiuokite baliono tūrį konteinerio viduje.
Paverskite savo svorį gramais.
Norėdami įsitikinti, kad balionas nepakyla per aukštai, turėsime pagal paprastą formulę apskaičiuoti helio kėlimo jėgą. Jei skaičiavimus atliekate ranka, tikrai galėtumėte panaudoti vieno gramo litre jėgą!
Norėdami sužinoti, kiek balionų reikėtų pakelti žmogų, turintį helio tūrį, bendrą reikiamą helio tūrį padalinkite iš baliono tūrio.
Kiek svorio pakelia 11 colių heliu užpildytas balionas?
Norėdami užpildyti balioną norimu pakėlimu, jums reikės maždaug 12 gramų helio. Atlikę šiuos veiksmus padėsite rasti tikslią sumą:
Norėdami aproksimuoti baliono tūrį iki rutulio, naudosime šią lygtį: V = πr3. Čia V yra apytikslis baliono tūris, π yra Pi konstanta, o r yra sferos spindulys. Prijungę r ir π reikšmes, gauname V = 9,8π13,97 cm.
Norėdami apskaičiuoti heliu užpildyto baliono keliamąjį svorį, baliono tūrį padauginkite iš jo masės ir padalykite iš gramų skaičiaus, kurį gali pakelti vienas litras helio.
tūris: V = 4/3 × π × r³ = 4/3 × π × 13,97³ = 11 420,3 cm³ = 11 420 l
masė: m = 11,420 l × 1,0715 g / l = 12,2 g
Kodėl balionai plūduriuoja
Degimo metu siera ir kiti oro teršalai gali sudaryti pavojingus junginius, vadinamus lakiaisiais organiniais junginiais (LOJ). Šie LOJ turi aukštą garų slėgį, tai reiškia, kad jie gali lengvai patekti į atmosferą. Nors vandenilis yra tinkamiausias kuras kuro elementams, jo garų slėgis yra žemas, todėl jis nėra idealus degimui.
Kai medžiagos plūduriuoja, fizinis principas, kuriuo grindžiamas šis elgesys, yra plūdrumas: santykis tarp skirtingo tankio medžiagų vandenyje, atmosferoje ar bet kuriame kitame skystyje! Šis principas paaiškina, kaip tokie daiktai kaip valtys ir oro balionai išlieka ant vandens, ir tai leidžia mums kelti daiktus su svoriu ant viršaus.
Kaip pripūsti helio balioną
Norėdami užpildyti balioną heliu, pirmiausia turėsite įsigyti dujų balionėlį. Helis gali būti randamas tik kaip šalutinis gamtinių dujų gavybos produktas, todėl baką reikės prijungti prie baliono. Kai jis prijungtas, atleiskite helio, kol jis bus pilnas. Įsitikinkite, kad vožtuvas yra sandariai uždarytas, kai helis išsiskiria – paprastai helis iš baliono išeina greičiau nei oras. Kai balionas bus surištas, nenuimkite nuo jo rankų, kol nepaleidote baliono!
Kiek balionų, pripildytų heliu, reikėtų pakelti kilogramą?
Tam jums reikės 88 balionų. Bet mes rekomenduojame naudoti daugiau tik tuo atveju. Norėdami apskaičiuoti šį skaičių, galite naudoti šiuos duomenis:
Norint apskaičiuoti apytikslį helio tūrį, galintį pakelti 1 kg, turėtume žinoti: helio svorį V; helio tankis, g/l; ir helio tūris, L.
V = 1 000 g / 1,0 g / l = 1 000 l
Norėdami apskaičiuoti balione likusių dujų procentą, gautą rezultatą padalinkite iš tokio pat dydžio ir 13,97 cm spindulio baliono tūrio.
v = 4/3 × π × r³ = 4/3 × π × 13,97³ = 11 420,3 cm³ = 11 420 L
N = 1 000/11,420 = 87,57 ~ 88
Straipsnio autorius
Parmis Kazemi
Parmis yra turinio kūrėjas, kuris aistringai rašo ir kuria naujus dalykus. Ji taip pat labai domisi technologijomis ir mėgsta mokytis naujų dalykų.
Helio Balionų Skaičiuoklė Lietuvių
Paskelbta: Thu Aug 25 2022
Kiti skaičiuotuvai kategorijoje
Pridėkite Helio Balionų Skaičiuoklė prie savo svetainės