يحتوي منطاد الهواء الساخن على حجم ثابت من الغاز، عندما يُسخّن الغاز يتمدد ويطرد بعض الغاز خارجا من النهاية السفلى المفتوحة، لذلك تنخفض كتلة الغاز في المنطاد. فلماذا ينبغي أن يكون الغاز في المنطاد أكثر سخونة لرفع حمولة من الأشخاص إلى قمة ارتفاعها m 2400 عن سطح البحر، مقارنة بمنطاد مهمته رفع الحمولة ذاتها من الأشخاص إلى ارتفاع m 6 عن مستوى سطح البحر؟ - مع الشرح

Question

يحتوي منطاد الهواء الساخن على حجم ثابت من الغاز، عندما يُسخّن الغاز يتمدد ويطرد بعض الغاز خارجا من النهاية السفلى المفتوحة، لذلك تنخفض كتلة الغاز في المنطاد. فلماذا ينبغي أن يكون الغاز في المنطاد أكثر سخونة لرفع حمولة من الأشخاص إلى قمة ارتفاعها m 2400 عن سطح البحر، مقارنة بمنطاد مهمته رفع الحمولة ذاتها من الأشخاص إلى ارتفاع m 6 عن مستوى سطح البحر؟؟

الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:

يكون الضغط الجوي منخفضا عند الارتفاعات العالية؛ لذا فإن كتلة حجم المائع المزاح بمنطاد له الحجم نفسه تكون أقل عند الارتفاعات الكبيرة. وللحصول على قوة الطفو نفسها عند الارتفاعات الكبيرة ينبغي للمنطاد أن ينفث غازا أكثر، وهذا يتطلب درجة حرارة أكبر.

لكي يفهم الطالب كيف يعمل منطاد الهواء الساخن ولماذا يحتاج إلى حرارة أكبر في الارتفاعات العالية، يجب ربط الأمر بقوانين الفيزياء بطريقة بسيطة:

• 1. علاقة الضغط الجوي بالارتفاع:

كلما صعدنا إلى أعلى (مثل الارتفاع 2400 متر مقارنة بارتفاع 6 أمتار)، يصبح الضغط الجوي أقل، وتكون جزيئات الهواء متباعدة وأقل كثافة.

• 2. كيف يرتفع المنطاد؟ (قوة الطفو):

لكي يرتفع المنطاد، يجب أن تكون قوة الطفو (التي تدفعه للأعلى) مساوية لوزنه الكلي (وزن المنطاد + الغاز الساخن داخله + حمولة الأشخاص). وقوة الطفو تعتمد على وزن الهواء المحيط الذي يزيحه المنطاد.

• 3. تأثير الكثافة المنخفضة:

بما أن الهواء الخارجي في الارتفاعات العالية خفيف وقليل الكثافة، فإن الهواء الذي يزيحه المنطاد سيكون وزنه أقل. هذا يعني أن "قوة الطفو" تقل عند الارتفاعات العالية.

• 4. الحل للحصول على قوة طفو كافية:

لتعويض نقص قوة الطفو عند الارتفاعات العالية ورفع نفس الحمولة، يجب أن تصبح كتلة الهواء داخل المنطاد أقل بكثير. ولجعل كتلة الهواء أقل، يجب تسخينه بشدة أكبر، مما يجعله يتمدد ويخرج المزيد منه من الفتحة السفلية.

 

لهذا السبب، يحتاج قائد المنطاد إلى درجة حرارة أكبر عندما يريد التحليق في مناطق مرتفعة مقارنة بالارتفاعات القريبة من سطح البحر.

اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال يحتوي منطاد الهواء الساخن على حجم ثابت من الغاز، عندما يُسخّن الغاز يتمدد ويطرد بعض الغاز خارجا من النهاية السفلى المفتوحة، لذلك تنخفض كتلة الغاز في المنطاد. فلماذا ينبغي أن يكون الغاز في المنطاد أكثر سخونة لرفع حمولة من الأشخاص إلى قمة ارتفاعها m 2400 عن سطح البحر، مقارنة بمنطاد مهمته رفع الحمولة ذاتها من الأشخاص إلى ارتفاع m 6 عن مستوى سطح البحر؟ اترك تعليق فورآ.

Answer 1

إجابة سؤال يحتوي منطاد الهواء الساخن على حجم ثابت من الغاز، عندما يُسخّن الغاز يتمدد ويطرد بعض الغاز خارجا من النهاية السفلى المفتوحة، لذلك تنخفض كتلة الغاز في المنطاد. فلماذا ينبغي أن يكون الغاز في المنطاد أكثر سخونة لرفع حمولة من الأشخاص إلى قمة ارتفاعها m 2400 عن سطح البحر، مقارنة بمنطاد مهمته رفع الحمولة ذاتها من الأشخاص إلى ارتفاع m 6 عن مستوى سطح البحر؟؟ يكون الضغط الجوي منخفضا عند الارتفاعات العالية؛ لذا فإن كتلة حجم المائع المزاح بمنطاد له الحجم نفسه تكون أقل عند الارتفاعات الكبيرة. وللحصول على قوة الطفو نفسها عند الارتفاعات الكبيرة ينبغي للمنطاد أن ينفث غازا أكثر، وهذا يتطلب درجة حرارة أكبر..