Presión de aire en globo

Tengo que calcular la presión del aire dentro de un globo aerostático. Después de buscar un poco, descubrí que puedo usar la ley de los gases ideales: PV = nRT (de Wikipedia )

Entonces, para obtener la presión en el globo, tendría que saber n, que es la cantidad de gas en moles. Para esa cantidad, actualmente estoy usando la presión (kg/m3) * el volumen. Entonces, para la presión, necesito la presión que, por supuesto, no funciona.

¿Hay alguna manera de calcular esto? En este momento, sé la presión de aire normal (fuera del globo), el volumen del globo, etc., pero no puedo saber el peso de la cantidad de aire en el globo, porque uso la presión para calcularlo. Una cosa a tener en cuenta es que no es un globo aerostático real. Es solo uno hecho a partir de fórmulas físicas en un programa que las calcula cada 0,1 segundos (por ejemplo) para mí.

¿Se me escapa algo?

"Entonces, para obtener la presión en el globo, tendría que saber n" Bueno, podría intentarlo , pero el globo está abierto al aire circundante y puede ganar o perder moles a medida que se calienta y se enfría.
En su lugar , utilice la ley de los gases ideales con la constante específica de los gases para el aire . PAG = ρ R s pag mi C i F i C T Para aire R s pag mi C i F i C = 287 J/kg/K
" presión (kg/m3) * el volumen. " Esas son las unidades de densidad, no de presión. La presión tiene unidades fuerza/área. La densidad tiene unidades masa/volumen.
Lo siento si me estoy perdiendo lo obvio aquí, pero ρ = m/V, lo que significa que necesitaría m. Toda la razón para obtener esta presión es obtener el m. Y en realidad quise decir densidad * volumen. Lo siento por eso.
No soy el mejor en dinámica de fluidos y gases ideales. Pero me parece que como el globo está abierto al aire exterior, la presión en el globo es igual a la presión fuera del globo. De lo contrario, el aire de entrada saldría o viceversa. Sé que la densidad es menor, pero pensé que la presión es igual
@OSE ¿No es cierto que las presiones dentro y fuera del globo de aire caliente son las mismas en la boca abierta en la parte inferior del globo ? En la parte superior del globo, la presión en el interior debe ser mayor que en el exterior. De ahí viene el ascensor...
@ User58220 Tienes razón, salté a la respuesta demasiado rápido. Creo que la presión dentro del globo debe obedecer d pag / d y = ρ gramo con la presión en la boca igual a la presión atmosférica. Voy a eliminar mis comentarios para evitar más confusiones.

Respuestas (3)

Sí, la presión es atmosférica, normalmente los globos aerostáticos ni siquiera están sellados en la parte inferior. Si estuviera sellado, podría tener una presión superior a la atmosférica, equilibrada por las fuerzas elásticas de la pared.

La presión dentro de un globo aerostático debe ser ligeramente superior a la presión ambiental, de lo contrario el globo no tendría forma.

Es confuso por qué cualquier problema te pediría encontrar la presión en un globo aerostático. Para un globo elástico, la presión manométrica proviene de la elasticidad del globo de manera similar a la Ley de Hooke.

Un globo de aire caliente se eleva gracias a la flotabilidad, que proviene de la diferencia de densidad entre el interior y el exterior, que proviene de la diferencia de temperatura. Podría considerar el cambio en la presión del aire de abajo hacia arriba. Esto es un ρ gramo h cálculo. El cambio de presión sobre 50 pies verticales en aire normal es de alrededor 194 PAG a . Entonces, si imaginas que el globo aerostático está 110 F con el aire exterior a 70 F , entonces se te ocurre aproximadamente 180 PAG a caída de presión de abajo hacia arriba dentro del globo. Entonces, el cambio de presión de elevación es pequeño en comparación con la presión atmosférica (de 100 , 000 PAG a ) para empezar, y la diferencia que proporciona el ascensor es aún menor.

Entonces, para empezar, no está claro qué presión le interesa, pero esto es un sentido vago de las escalas de presión relativas involucradas.

La presión dentro del globo será la misma que la de la atmósfera. Recuerda que el globo está hecho de una goma que es un material flexible y no un cuerpo rígido. Este último no se deformaría y cuanto más aire introduzca en la cámara, aumentará la presión dentro de la cámara. Pero un globo de goma seguirá expandiéndose (es decir, siempre que la presión dentro del globo sea mayor que la del ambiente) hasta que se rompa. Básicamente, la masa de aire atrapado en un globo será PAG V R T dónde PAG = PAG a metro b .

"globo de aire caliente" significa uno de estos: en.wikipedia.org/wiki/Hot_air_balloon No está hecho de caucho.