Ако някога сте оставяли напълнен с хелий балон в студено помещение или превозно средство, вероятно сте се върнали към смачкано парче латекс. Балонът всъщност не се е издухал, тъй като същото количество хелий все още е вътре в него. Температурата влияе върху плътността на газове като хелий, поради което пълните с хелий балони изглежда се издуват при ниски температури.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Студеният въздух не кара балоните, напълнени с латекс, да се издуват, но кара хелиевите молекули да губят енергия и да се сближават. Това намалява обема в балона и кара обвивката на балона да се свие и да потъне на земята.
Хелийът е по-малко плътен от въздуха
Може да сте чували хората да казват, че хелийът е по-лек от въздуха, но това не е точно вярно. По-точно е да се каже, че хелийът е по-малко плътен от въздуха. Това е така, защото молекулите на въздуха са опаковани заедно по-плътно, отколкото молекулите на хелий. Плътността на всяко твърдо вещество, течност или газ е масата на единица обем и може да бъде измерена по няколко начина, но най-точният начин за изчисляването му е да се раздели масата му в килограми на обема му в кубични метри. Плътността на хелия е около 0,18 kg / m3, докато плътността на въздуха на морското равнище е около 1,3 kg / m3. Въздухът се състои от 78 процента азот, 21 процента кислород и 1 процент други газове като аргон и водни пари.
При стайна температура хелиевите молекули се движат свободно и се разпространяват далеч един от друг, поради което хелиевите балони се носят във въздуха при стайна температура. Други газове, които са по-малко плътни от въздуха, са водород, неон, азот, амоняк, метан и въглероден окис.
Температура и плътност
Когато температурата спадне, хелийът става по-плътен. Неговите молекули губят енергия, забавят се и се приближават по-близо, за да запазят топлината. Това намалява обема в балона. Тъй като молекулите на хелия се движат по-близо една до друга, а не навън към обвивката на балона, балонът се свива и свива. Молекулите на хелия вече не са по-малко плътни от въздуха.
Съживяване на балони, пълни с хелий
Не си мислете, че след като балонът ви, напълнен с хелий, се свие и лежи на пода, вместо да се носи във въздуха, нищо не струва. Същото количество хелий все още е вътре в черупката на балона. Просто преместете балона на по-топло място. Молекулите на хелия получават енергиен тласък, разхлабват се, отдалечават се една от друга и се разширяват. Балонът се пълни и отново плава.
