إلى أي مدى يمكن أن يرتفع بالون الهيليوم قبل أن ينفجر؟

تهرب البالونات في كثير من الأحيان - سواء عن قصد أو عرضا - إلى السماء. تطفو هذه البالونات في الغلاف الجوي حتى تنفجر أو تبدأ في الانكماش والعودة إلى الأرض. في حين أنه من غير الممكن معرفة الارتفاع الدقيق الذي يمكن أن يصل إليه بالون الهيليوم ، فإن التقديرات ممكنة.

في عام 1987 ، سجل رجل بريطاني ، إيان أشبول ، الرقم القياسي العالمي المسجل لأعلى رحلة بمنطاد الهيليوم. باستخدام 400 بالون هيليوم مع نصف قطر قدم واحدة ، حقق ارتفاع ميل واحد ، و 1575 ياردة دون أن تفرقع أي من البالونات. هذا الرقم هو أعلى ارتفاع مسجل لمنطاد الهيليوم.

من أجل حساب الارتفاع الذي يمكن أن يصل إليه البالون قبل أن ينفجر ، تحتاج إلى حساب كثافة بالون الهيليوم الذي يبلغ نصف قطره 0.1143 ملم. احسب حجم البالون باستخدام صيغة حجم الكرة ؛ ثم استخدم الحجم لحساب الكثافة. ستجد أن كثافة بالون الهيليوم بهذا الحجم في درجة حرارة الغرفة تبلغ حوالي 0.1663 كجم / متر (كجم / م). نظرًا لتغير الكثافة بالارتفاع ، يمكن أن يصل ارتفاع بالون الهيليوم إلى 9000 متر ، أو 29537 قدمًا. سيؤدي أي شيء أعلى من هذا الارتفاع إلى تمدد الهيليوم داخل البالون وفرقعة البالون.

يمكن أن تؤثر العديد من العوامل على التفاعل بين البالون القياسي والغلاف الجوي. يمكن للهليوم أن يهرب بسهولة من البالون من خلال فجوات في البوليمرات المطاطية المستخدمة في بناء البالونات ؛ سيؤدي فقدان الهيليوم إلى الوصول إلى ارتفاع أعلى ، لأنه لا يوجد الكثير من الهيليوم داخل البالون ليتمدد. أيضًا ، قد لا ينفجر البالون - يمكن أن يصل بسهولة إلى نقطة التوازن ، حيث تساوي كثافته كثافة الغلاف الجوي ، وتوقف حتى يفقد الهيليوم ويبدأ في الانكماش والعودة إلى الغلاف الجوي أرض.