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(1)半径r(m)の気球を作るとすると、 ・空気の浮力:1atm、25℃で気球と同体積の空気にかかる重力と同じ大きさ ・布地にかかる重力:気球の表面積*布地の密度*重力加速度 ・気球内の空気にかかる重力 この合計が100kgfの揚力となります。温度が高いほど気球内の空気の密度は小さくなり、より小さな半径で目的を達することができます。よって気球内の温度は上限の80℃としておけば半径の下限が求められます。 こうして求めた半径は温度の関数になるので、温度を決めれば半径が決まり、表面積も決まるので放熱量(つまり必要な加熱量)もきまります。 (2)上記の要領で温度→半径→加熱量の順に決めていけばグラフが書けます。 (3)グラフまでは書いていませんが、放熱量に極小値があるのでしょう。
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