Comprensione dei concetti
* Potenza di sollevamento: La capacità di un gas (come l'elio o il metano) di sollevare un peso a causa della sua differenza di densità con l'aria.
* Densità: La massa di una sostanza per unità di volume.
Calcoli
1. Densità del metano (CH4):
* La massa molare di metano è di circa 16 g/mol.
* A temperatura e pressione standard (STP), la densità del metano è di circa 0,717 kg/m³.
2. Densità dell'aria:
* La densità dell'aria secca a STP è di circa 1,29 kg/m³.
3. Rapporto di potenza di sollevamento:
* La potenza di sollevamento è direttamente proporzionale alla differenza di densità tra il gas di sollevamento e l'aria.
* Il rapporto tra potenza di sollevamento è:(densità dell'aria - densità del metano) / densità dell'aria
* Pertanto, il rapporto per il metano è:(1,29 kg/m³ - 0,717 kg/m³)/1,29 kg/m³ ≈ 0,44
Interpretazione
* Il rapporto di potenza di sollevamento del metano è di circa 0,44. Ciò significa che il metano può sollevare circa il 44% del peso che lo stesso volume di aria può sollevare.
Note importanti:
* elio: L'elio è un gas di sollevamento molto migliore del metano perché ha una densità molto più bassa (circa 0,178 kg/m³ a STP).
* Sicurezza: Il metano è un gas infiammabile, quindi non è in genere utilizzato per scopi di sollevamento. L'elio è preferito a causa della sua non infiammabilità.
* Considerazioni sul mondo reale: Fattori come la temperatura, l'altitudine e l'umidità possono influire sulla densità sia del metano che dell'aria, influenzando la potenza di sollevamento effettiva.
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