一气象探测器随气球_气象局探测气球
1.一气象探测气球,在充有压强为1.00atm(即76.0cmHg)、温度为27.0℃的氦气时,体积为3.50m 3 。在上升至
2.有一气象探测气球质量为5kg,下面供载的仪器2kg,则至少需要向气球内充入多少氢气才能使整体上浮
3.气象工作者利用探空气球将探测仪器送入高空,某次发射中气球正以速度v0竖直上升
气象探空气球会从地面被释放升空,携带探测仪器对大气进行探测。在升空过程中,气象探空气球会释放一定量的气体,一般是氦气或氢气,用来填充气球,使其能够升空。此外,气球在掉落时还可能会产生废弃物。因此,在某些情况下,气象探空气球可能会对环境造成一定的污染。
为减少环境污染,现在许多气象机构已经采取了多种措施,如使用生物降解材料制造气球、制造空气无污染的气球、尽可能减小探空气球使用的气体量等,来减少气象探空气球对环境的影响。此外,一些国家和地区也规定了严格的气象探空气球监管标准,以确保其对环境的影响最小化。
总之,在使用气象探空气球时必须遵守严格的环境保护规定,采取科学合理的措施,在最大程度上减少对环境的影响。
一气象探测气球,在充有压强为1.00atm(即76.0cmHg)、温度为27.0℃的氦气时,体积为3.50m 3 。在上升至
气象探测气球高度是1.5米。
这个直径约1.5米的“大气球”将携带无线电探空仪,以自由升空的方式,获取地面到3万米高空的温度、气压、湿度和风等气象数据。
在升至离地3万米左右后,探空气球将自行爆裂,结束自己的探测使命。每天1时15分、7时15分和19时15分,观象台工作人员一天三次放飞探空气球,获取相关气象数据。
一般性质
气象气球有膨胀型与非膨胀型两种,膨胀型气球的球皮是由伸缩性较大的橡胶制成,球内充气后,球内外压力差很小,气球可随大气压的降低而自由膨胀,气球可一直上升到破裂为止。
这种气球一般是在大气垂直探测中应用,制造球皮的橡胶有天然橡胶与合成橡胶(氯丁橡胶)两种、为了保持球皮的伸缩性,橡胶内要适当加入耐寒、耐臭氧、耐光老化的助剂,此外还要加人防静电的物质,以防氢气爆炸。
非膨胀型气球的球皮是由聚乙烯塑料薄膜、聚脂薄膜制成,一般在超压状态下工作,球皮几乎无伸缩性,可保持一定形状,用于水平探测,制作定高气球、系留气球等。聚乙烯薄膜的性能优于橡胶,耐低温,受紫外线影响小,而且透气率小,有较高抗拉强度,因此可以用来制造使用期较长、负荷较大的气球。
有一气象探测气球质量为5kg,下面供载的仪器2kg,则至少需要向气球内充入多少氢气才能使整体上浮
解:(1)在气球上升至海拔6.50km高空的过程中,气球内氦气经历一等温过程 根据玻意耳-马略特定律有 ① 式中, 是在此等温过程末氦气的体积 由①式得 ② (2)在停止加热较长一段时间后,氦气的温度逐渐从 下降到与外界气体温度相同,即 。这是一等过程根据盖-吕萨克定律有 ③ 式中, 是在此等压过程末氦气的体积。由③式得 ④ |
气象工作者利用探空气球将探测仪器送入高空,某次发射中气球正以速度v0竖直上升
充入氢气才能使整体上浮时,整体的密度不大于空气密度
假设气球球皮即仪器体积忽略;气球质量为M,供载的仪器M',氢气质量m,密度为ρ
ρ球=(M+M'+m)/(m/ρ)=ρ空气
m=ρ(M+M')/(ρ空-ρ)=0.259kg
在气象业务中,气球探空气球的上升速度被认为是匀速的,该题的题干和选项都没有出现V0变化的内容,所以,气球的升速应视为恒定的。又因为气球受到一个水平方向上恒定的加速度a,所以,气球飞行的路线是一个抛物线(如下图)。
经过时间t,气球的水平速度由0变为at,即:
V水平=at
气球的速度Vt=根号下[(V水平)^2+v0^2]
? =根号下[(at)^2+v0^2]
所以B选项错。
由于气球上升速度恒定,所以
h=v0t
选项D正确。
气球在水平方向上做加速运动,水球位移为
S=1/2at^2
所以,气球的位移为图中AB线段的长度,即
X=根号下(S^2+h^2)
=根号下[(1/2at^2)^2+( v0t)^2]所以,选项C也准确,选项A错。
故,答案应为C,D。
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