Чтобы шарик с невесомой оболочкой оказался легче воздуха и смог взлететь, его внутри должно находиться вещество, масса которого на единицу объема (плотность) меньше плотности воздуха.
Дано:
- Молярная масса воздуха = 29 г/моль
- В атмосфере воздух при стандартных условиях
Для того чтобы шарик взлетел, его содержимое (газ внутри) должно иметь меньшую плотность, чем воздух.
Плотность газа можно определить по формуле:
[
\rho = \frac{М \cdЯ}{V}
]
где:
- (\rho) — плотность газа
- (М) — молярная масса газа
- (\Я) — плотность вещества при стандартных условиях
Так как все газы при одинаковых условиях занимаю одинаковый объем, сравним молярные массы — меньшая молярная масса соответствует меньшей плотности.
Следовательно, газ, плотность которого менее 29 г/моль, обеспечит газ внутри шарика меньшую плотность и позволит ему взлететь.
Пусть из таблицы газов даны номеры веществ и их молярные массы:
(Здесь обычно предоставляется таблица, но я воспользуюсь типичными данными)
Примеры газов:
- Водород (H₂) — 2 г/моль
- Гелий (He) — 4 г/моль
- Азот (N₂) — 28 г/моль
- Кислород (O₂) — 32 г/моль
Из них, газ с молярной массой меньше 29 г/моль — это водород и гелий.
Ответ:
Газ, который следует выбрать — это газ с молярной массой меньше 29 г/моль, то есть водород (номер, соответствующий ему, например, 1).
Итак, правильный ответ:
номер вещества — 1 (водород).
