Ballon: Forskelle mellem versioner

Content deleted Content added
skifter billede
→‎Varme: Kosmetisk + fjerner beregning af sortlegeme - stråling, da effekten er negligibel. Den nuværende formel refererer til materiel varmeledning.
Tags: Mobilredigering Mobilwebredigering Avanceret redigering fra mobil
Linje 19:
== Varme ==
[[Fil:Dawn Patrol.jpg|thumb|Varmluftballoner under start]]
Før en ballon kan flyve, er der mange ting, der skal passe sammen. En af de vigtigste faktorer er dog den varme luft til opdriften. Til opvarmning af en stor varmluftsballon bruges gasbrændere. Vi vil dog her fortælle om varmen i forhold til en lille hjemmelavet ballon. Man kan som varmekilde bruge en sprittablet, hvorfra den [[kemiske energi]] (E<submath>E_{\text{sprit}}</submath>) bliver omdannet til varme via afbrænding. Hvis m<submath>m_{\text{sprit}}</submath> er tablettens masse, og <math>B</math> er dens [[brændværdi]] gælder følgende formel for udregning af den kemiske energi:
:<math>E_{\text{sprit}}=m_{\text{sprit}}B</math>
 
Ud fra denne formel kan vi se, at da <math>B</math> er en konstant værdi, må m<submath>m_{\text{sprit}}</submath> være proportional tilmed E<submath>E_{\text{sprit}}</submath>, og derfor kan vi konkludere, at der vil komme en lineær aftagning under forbrænding.
:E<sub>sprit</sub> = m<sub>sprit</sub> * B
Ved opvarmning af ballonen ændres luftens molekyletæthed, og dermed massefylde indeni ballonen i forhold til den omgivende luft, og opdriften bliver større end tyndekraften, der får ballonen til at svæve (mere herom under ?opdrift?).
 
Ud fra denne formel kan vi se, at da B er en konstant værdi, må m<sub>sprit</sub> være proportional til E<sub>sprit</sub>, og derfor kan vi konkludere, at der vil komme en lineær aftagning under forbrænding.
Ved opvarmning af ballonen ændres luftens molekyletæthed, og dermed massefylde indeni ballonen i forhold til den omgivende luft, og opdriften bliver større end tyndekraften, der får ballonen til at svæve (mere herom under ?opdrift?).
Vi kan beregne den afgivne effekt fra sprittabletten med følgende formel:
:<math>P=\frac{E_{\text{sprit}}}{t}</math>
hvor <math>P</math> er effekten, og <math>t</math> er tiden i sekunder.
Ballonen afgiver også varme til luften rundt om den. Afbrændingseffekten skal derfor være større end ballonens afgivne effekt til omgivelserne, for at den kan flyve. Ballonens afgivne effekt til omgivelserne kan udregnes med følgende formel:
:<math>P=A\sigma(T_1-T_2)</math>
hvor <math>A</math> er ballonens overfladeareal, σ <math>\sigma= 5,67 *\cdot 10^{-8}\frac{\text{W}}{\text{m}^2K}<sup/math>−8, <math>T_1</supmath> W/(m² * K)(en udregnet konstant), T1 er temperaturen indeninde i ballonen, og T2<math>T_2</math> er temperaturen udenforuden for ballonen i Kelvin.
 
<!-- Aner ikke hvor det ovenstående kommer fra, men "den udregnede konstant" virker som et forsøg på at bruge følgende betragtning -->Hvis man betragter ballonen som et absolut [[sort objektlegeme, kan varmeudstrålingen fra ballonen beregnes efter [[Stefan-Boltzmann's lov]], hvor
:P = E<sub>sprit</sub>/t
 
hvor P er effekten og t er tiden i sekunder.
Ballonen afgiver også varme til luften rundt om den. Afbrændingseffekten skal derfor være større end ballonens afgivne effekt til omgivelserne, for at den kan flyve. Ballonens afgivne effekt til omgivelserne kan udregnes med følgende formel:
 
:P = A * σ * (T1 – T2)
 
hvor A er ballonens overfladeareal, σ = 5,67 * 10<sup>−8</sup> W/(m² * K)(en udregnet konstant), T1 er temperaturen inden i ballonen, og T2 er temperaturen udenfor ballonen i Kelvin.
 
<!-- Aner ikke hvor det ovenstående kommer fra, men "den udregnede konstant" virker som et forsøg på at bruge følgende betragtning -->Hvis man betragter ballonen som et absolut sort objekt, kan varmeudstrålingen fra ballonen beregnes efter Stefan-Boltzmann's lov, hvor
 
P = A•σ•є•(T1<sup>4</sup> – T2<sup>4</sup>)
Line 48 ⟶ 42:
є = 0,02-0,03 for blankpoleret sølv
 
Emissionstal for almindelige materialer: http://www.engineeringtoolbox.com/emissivity-coefficients-d_447.html -->
 
== Opdriftsprincipper ==