Comprender los conceptos
* potencia de elevación: La capacidad de un gas (como helio o metano) para levantar un peso debido a su diferencia de densidad con el aire.
* densidad: La masa de una sustancia por unidad de volumen.
Cálculos
1. Densidad de metano (CH4):
* La masa molar de metano es de aproximadamente 16 g/mol.
* A temperatura y presión estándar (STP), la densidad de metano es de aproximadamente 0,717 kg/m³.
2. Densidad de aire:
* La densidad del aire seco en STP es de aproximadamente 1.29 kg/m³.
3. Relación de potencia de elevación:
* La potencia de elevación es directamente proporcional a la diferencia de densidad entre el gas de elevación y el aire.
* La relación entre la potencia de elevación es:(densidad del aire - densidad del metano) / densidad del aire
* Por lo tanto, la relación para el metano es:(1.29 kg/m³ - 0.717 kg/m³)/1.29 kg/m³ ≈ 0.44
Interpretación
* La relación de potencia de elevación de metano es aproximadamente 0.44. Esto significa que el metano puede levantar aproximadamente el 44% del peso que puede levantar el mismo volumen de aire.
Notas importantes:
* helio: El helio es un gas de elevación mucho mejor que el metano porque tiene una densidad mucho menor (aproximadamente 0.178 kg/m³ en STP).
* Seguridad: El metano es un gas inflamable, por lo que generalmente no se usa para fines de elevación. Se prefiere el helio debido a su no inflamabilidad.
* Consideraciones del mundo real: Factores como la temperatura, la altitud y la humedad pueden afectar la densidad tanto del metano como del aire, influyendo en el poder de elevación real.
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