Um balão esférico tem um volume de 700m³. O balão está preenchido com hidrogênio, e 1 m³ deste gás tem massa de 90g à pressão de 1 atm.
A massa do cesto, cobertura, acessórios e dois passageiros totaliza 447 kg. Quanto de lastro deve ser adicionado de modo que o balão se equilibre próximo à superfície da terra à pressão normal?
Resposta: 400 kg.
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Segundo o Princípio de Arquimedes, quando um corpo está imerso em um fluido qualquer, ele é submetido a uma força vertical ascendente chamada de empuxo.
O empuxo exercido por um fluido em um corpo submerso pode ser calculado pela seguinte equação -
E = d. Vs. g
Nesse caso, o empuxo deve ser igual ao peso.
E = P
E = mg
E = 447.g
d. Vs. g = 447g
d. Vs = 447
Para calcular a densidade do gás, utilizamos a seguinte equação-
d = m/V
d = 0,090/1
d = 0,09 kg/m³
0,09. (700 + V) = 447
63 + 0,09V = 447
0,09V = 384
0,09. (m/d) = 384
0,09. (m/0,09) = 384
m = 384 kg
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