• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Balon na ogrzane powietrze

    Przeczytaj także...
    Gaz – stan skupienia materii, w którym ciało fizyczne łatwo zmienia kształt i zajmuje całą dostępną mu przestrzeń. Właściwości te wynikają z własności cząsteczek, które w fazie gazowej mają pełną swobodę ruchu. Wszystkie one cały czas przemieszczają się w przestrzeni zajmowanej przez gaz i nigdy nie zatrzymują się w jednym miejscu. Między cząsteczkami nie występują żadne oddziaływania dalekozasięgowe, a jeśli, to bardzo słabe. Jedyny sposób, w jaki cząsteczki na siebie oddziałują, to zderzenia. Oprócz tego, jeśli gaz jest zamknięty w naczyniu, to jego cząsteczki stale zderzają się ze ściankami tego naczynia, wywierając na nie określone i stałe ciśnienie.Wodór (H, łac. hydrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 1, niemetal z bloku s układu okresowego. Jego izotop, prot, jest najprostszym możliwym atomem, zbudowanym z jednego protonu i jednego elektronu.
    Powietrze (łac. aër) – mieszanina gazów i aerozoli składająca się na atmosferę ziemską. Pojęcie jest stosowane przede wszystkim w odniesieniu do tej części powłoki gazowej, której chemiczny skład jest wyrównany wskutek cyrkulacji gazów w troposferze (zob. homosfera, warstwa o grubości do 100 km), bywa jednak odnoszone również do wszystkich sfer ziemskiej atmosfery, o różnym składzie chemicznym i właściwościach fizycznych.
    Montgolfier
    Balon współczesny
    SP-BZP, pierwszy balon Harcerskiego Klubu Balonowego (najstarszy istniejący polski balon n.o.p.)

    Balon na ogrzane powietrze – rodzaj balonu, w którym siła nośna wynika z różnicy gęstości ogrzanego powietrza wewnątrz i chłodniejszego na zewnątrz balonu. Najprostszym typem takiego balonu była historyczna montgolfiera. Zgodnie z prawem Archimedesa siła nośna balonu jest równa:

    Hel (He, łac. helium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 2, z grupy helowców (gazów szlachetnych) w układzie okresowym. Jest po wodorze drugim najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem chemicznym we wszechświecie, jednak na Ziemi występuje wyłącznie w śladowych ilościach (4×10% w górnych warstwach atmosfery).Objętość – miara przestrzeni, którą zajmuje dane ciało w przestrzeni trójwymiarowej. W układzie SI jednostką objętości jest metr sześcienny, jednostka zbyt duża do wykorzystania w życiu codziennym. Z tego względu najpopularniejszą w Polsce jednostką objętości jest jeden litr (l) (1 l = 1 dm = 0,001 m³).

    gdzie:

    Równanie Clapeyrona, równanie stanu gazu doskonałego to równanie stanu opisujące związek pomiędzy temperaturą, ciśnieniem i objętością gazu doskonałego, a w sposób przybliżony opisujący gazy rzeczywiste. Sformułowane zostało w 1834 roku przez Benoîta Clapeyrona. Prawo to można wyrazić wzoremPrawo Archimedesa – podstawowe prawo hydro- i aerostatyki określające siłę wyporu. Nazwa prawa wywodzi się od jego odkrywcy Archimedesa z Syrakuz.
  • V – objętość balonu (może być mniejsza, gdy balon nie jest całkowicie wypełniony)
  • ρ – gęstość gazu (np. powietrza)
  • g – przyspieszenie ziemskie
  • Siła ta jest równoważona przez wagę samego balonu oraz jego ładunku. Należy zwrócić uwagę na to, że siła nośna balonu zmienia się z wysokością, gdyż z wysokością zmienia się gęstość powietrza. Jeżeli weźmiemy pod uwagę temperaturę T na zewnątrz i wewnątrz balonu, to zgodnie z równaniem Clapeyrona dla tego samego ciśnienia (dla balonu otwartego – ten sam gaz wewnątrz i na zewnątrz):

    Balon – statek powietrzny z grupy aerostatów (statków lżejszych od powietrza), bez napędu silnikowego. Składa się z obszernej powłoki wykonanej z nieprzepuszczalnej, lekkiej tkaniny nagumowanej lub tworzywa sztucznego, o dużej wytrzymałości i zawieszonej pod nią gondoli (kosza). Rozróżnia się:Siła nośna – siła działająca na ciało poruszające się w płynie (gazie lub cieczy), prostopadła do kierunku ruchu. Najbardziej reprezentatywnym przykładem wykorzystania siły nośnej jest siła nośna skrzydła samolotu.

    skąd:

    Filmoteka Narodowa – polska państwowa instytucja kultury zlokalizowana w Warszawie. Powstała w kwietniu 1955. Do 1970 istniała pod nazwą Centralne Archiwum Filmowe, a następnie, do 1987, jako Filmoteka Polska.Montgolfiera (mągolfiera) to prosty balon na ogrzane powietrze - pierwsze montgolfiery zostały zbudowane przez braci Montgolfier w 1792 roku. Były budowane z papieru, płótna lub jedwabiu. Powietrze w montgolfierze było ogrzewane przez płomienie ogniska, stąd ich udźwig był mały, a zasięg krótki. Ponowny wzrost zainteresowania balonem na ogrzane powietrze nastąpił w latach 60. XX w. gdy do ogrzewania powietrza w balonie zastosowano umieszczone w balonie palniki zasilane propanem.

    Widać, że nawet przy bardzo silnym ogrzaniu wnętrza balonu (ograniczeniem jest wytrzymałość powłoki – musi być cienka i lekka aby ograniczyć masę balonu), ograniczeniem będzie gęstość powietrza silnie obniżająca się wraz ze wzrostem wysokości. Pokonanie dużych wysokości wymaga stosowania bardzo dużych objętości balonu i raczej innych gazów niż powietrze – ze względów bezpieczeństwa zamiast najlżejszego gazu, czyli wodoru stosuje się hel. Często też balon na gorące powietrze może zawierać wewnątrz mniejszy napełniony helem, co oszczędza paliwo, zwiększa siłę nośną, oraz pozwala łatwo sterować wysokością lotu balonu.

  • Wczesne projekty balonów

  • Napełnianie balonu rozgrzanym powietrzem


  • Linki zewnętrzne[]

  • X Krajowe Zawody Balonów Wolnych w Tarnowie w maju 1938 roku w bazie Repozytorium Cyfrowego Filmoteki Narodowej.



  • w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.043 sek.