Номер 5, страница 71 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Самостоятельные работы. СР-40. Воздухоплавание. Вариант № 2 - номер 5, страница 71.

Решение.

Воздушные шары лучше заполнять гелием, а не водородом, в первую очередь из соображений безопасности, несмотря на то что водород обладает несколько большей подъемной силой.

Оба газа, водород ($H_2$) и гелий ($He$), значительно легче воздуха. Плотность водорода составляет около $0.09 \text{ кг/м}^3$, а гелия — около $0.18 \text{ кг/м}^3$, в то время как средняя плотность воздуха — $1.29 \text{ кг/м}^3$. Подъемная сила, действующая на шар, создается за счет разницы в плотности газа внутри шара и окружающего воздуха (согласно закону Архимеда). Так как водород легче гелия, он создает немного большую подъемную силу.

Однако ключевое различие между этими газами заключается в их химических свойствах. Водород — это химически активный газ. Он чрезвычайно горюч и образует взрывоопасные смеси с кислородом воздуха. Малейшая искра или источник открытого огня могут привести к воспламенению или взрыву. Историческим примером опасности использования водорода является катастрофа дирижабля «Гинденбург» в 1937 году.

Гелий, напротив, является инертным (или благородным) газом. Это означает, что он химически неактивен, не вступает в реакции горения и не поддерживает его. Благодаря этому свойству гелий абсолютно безопасен в использовании для наполнения воздушных шаров, особенно на детских праздниках и массовых мероприятиях.

Таким образом, несмотря на то что гелий дороже и немного уступает водороду в подъемной силе, его безопасность является решающим и неоспоримым преимуществом.

Ответ: Основная причина, по которой для наполнения воздушных шаров используется гелий, а не водород, — это безопасность. Водород является легковоспламеняющимся и взрывоопасным газом, в то время как гелий — инертный и негорючий газ, что полностью исключает риск пожара.