Pokud jste někdy nechali héliem naplněný balón v chladné místnosti nebo ve vozidle, pravděpodobně jste se vrátili ke scvrknutému kusu latexu. Balón ve skutečnosti nevyfoukl, protože uvnitř je stále stejné množství helia. Teplota ovlivňuje hustotu plynů, jako je hélium, a proto se zdá, že balónky naplněné héliem se při nízkých teplotách vypouštějí.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Studený vzduch nezpůsobuje vyfouknutí balónků naplněných latexem heliem, ale způsobuje to, že molekuly hélia ztrácejí energii a přibližují se k sobě. Tím se sníží objem uvnitř balónku a skořápka balónku se zmenší a klesne k zemi.
Helium je méně husté než vzduch
Možná jste slyšeli lidi říkat, že hélium je lehčí než vzduch, ale to není úplně pravda. Přesnější je říci, že hélium je méně husté než vzduch. Je tomu tak proto, že molekuly vzduchu jsou zabaleny těsněji než molekuly helia. Hustota jakékoli pevné látky, kapaliny nebo plynu je hmotnost na jednotku objemu a lze ji měřit několika způsoby, ale nejpřesnější způsob, jak to vypočítat, je vydělit jeho hmotnost v kilogramech objemem v kubických metrů. Hustota helia je asi 0,18 kg / m3, zatímco hustota vzduchu na úrovni moře je asi 1,3 kg / m3. Vzduch se skládá ze 78 procent dusíku, 21 procent kyslíku a 1 procenta dalších plynů, jako je argon a vodní pára.
Při pokojové teplotě se molekuly hélia pohybují volně a jsou rozprostřeny daleko od sebe, což je důvod, proč balóny hélia plavají ve vzduchu při pokojové teplotě. Dalšími plyny, které jsou méně husté než vzduch, jsou vodík, neon, dusík, amoniak, metan a oxid uhelnatý.
Teplota a hustota
Když teplota klesne, hélium zhustne. Jeho molekuly ztrácejí energii, zpomalují a přibližují se k sobě, aby šetřily teplo. Tím se sníží hlasitost uvnitř balónku. Protože se molekuly hélia pohybují blíže k sobě, spíše než směrem k plášti balónu, balón se scvrkává a zmenšuje. Molekuly helia již nejsou méně husté než vzduch.
Oživení balónů naplněných héliem
Nemyslete si, že jakmile se váš héliem naplněný balón zmenší a leží na podlaze, místo aby se vznášel ve vzduchu, je to bezcenné. Stejné množství helia je stále uvnitř pláště balónu. Jednoduše přesuňte balón na teplejší místo. Molekuly hélia získávají energii, uvolňují se, vzdalují se od sebe a rozpínají se. Balón se vyplní a znovu plave.