Відповідь:

22.5 кг

Пояснення:

Для розв'язання цієї задачі нам знадобиться знати густину водню та повітря. Густину водню дорівнює 0,089 г/см³, а густину повітря - 1,2 кг/м³.

Маса водню, що наповнює кулю, дорівнює:

m(H2) = V * ρ(H2) = 200 м³ * 0,089 г/см³ = 17800 г = 17,8 кг

Загальна маса кулі буде:

m = m(H2) + m(оболонка) = 17,8 кг + 10 кг = 27,8 кг

Тепер можна знайти максимальну масу вантажу, яку може підняти ця куля. Для цього необхідно знайти різницю між масою кулі та максимальною допустимою масою вантажу, яку може підняти газова суміш водню та повітря.

Максимальна маса вантажу буде тоді, коли всі гази будуть на однаковій температурі і тиску. Для повітря приймемо тиск 1 атмосферу (101325 Па), а для водню - 0,1 атмосфери (10132,5 Па). При таких умовах максимальна маса вантажу буде:

m(вантаж) = (p(повітря) - p(водень)) * V / g

де g - прискорення вільного падіння (9,8 м/с²).

Підставляючи відповідні значення, маємо:

m(вантаж) = (1,2 кг/м³ - 0,089 кг/м³) * 200 м³ / 9,8 м/с² = 22,5 кг

Отже, максимальна маса вантажу, яку може підняти ця куля, становить 22,5 кг.