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Calcul de la masse de la nacelle d'un ballon sonde
Bonjour.
Pour mon TPE, je dois lancer un ballon captif (comme un ballon sonde mais attaché au sol donc à plus basse altitude).
Il me faut donc trouver la masse que pourrait soulever ce ballon (80cm de diamètre et 0.25m3 d'hélium).
J'ai trouvé cette formule sur un site : mcharge=P+mballon+mgaz*g.
Premièrement, je ne suis pas sûr é de la authenticité de cette formule. Ne faudrai-t-il pas multiplier par g, en plus de la masse du gaz, la masse du ballon ?
J'ai quand même fait le calcul avec:
-21g d'hélium (Vm=21*10-3, V=250L et M=4g.mol)
-100g de ballon (sans l'hélium), sur un site
-1.013 Pa.
-g=9.8m/s
Et j'ai trouvé environ 2kg de charge. Ca me paraît vraisemblable.
J'ai donc plusieurs questions... Est ce que la formule parait bonne ? La pressionatmosphérique ne change-t-elle pas à 500m d'altitude (notre maximum) ? Ai-je fait des erreurs de calcul ?
Merci d'avance pour vos réponses !
Edit Coll : forum modifié
Volume du ballon : V = 0,25 m³
masse du ballon vide : 0,1 kg
Hélium:
En supposant des conditions normales de température et de pression :
n d'hélium = 250/22,4 = 11,16 mol
masse d'hélium = 11,16 * 4 = 44,6 g
Poids ballon + hélium : P = (0,1 + 44,6.10^-3) * g = 0,1446*g N
Poussée d'Archimède de l'air sur le ballon:
Pa = 0,25 * Rho(air) * g = 0,25 * 1,29 * g = 0,3225*g N
Soit M, la masse max que le ballon peut soulever :
M*g + 0,1446*g = 0,3225*g
M = 0,178 kg
-----
Sauf distraction. 
Merci.
Mais il y a quelque chose que je ne comprend pas.
Hélium:
En supposant des conditions normales de température et de pression :
n d'hélium = 250/22,4 = 11,16 mol
masse d'hélium = 11,16 * 4 = 44,6 g
La masse molaire de l'hélium ne serait-elle pas de 2g.mol-1 ?
Ce qui fait : masse d'hélium = 11,16 * 2 = 22,32 g.
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