En luftballon kan se meget anderledes ud end en heliumballon, men princippet bag, hvordan de to typer balloner fungerer, er det samme. Det hele kommer ned til opdrift og forholdet mellem opdrift og flydende genstande.
Hvorfor Helium får ting til at flyde
Loven om opdrift, også kendt som Archimedes 'princip, dikterer, at ethvert legeme helt eller delvist nedsænket i en væske (en gas eller en væske) i hvile påvirkes af en opadgående eller opdriftskraft, hvis størrelse er lig med vægten af væsken forskudt af legeme. Hvis du anvender dette på en heliumballon, er "ballonen" nedsænket "i luften (en blanding af gasser). Ballonen fortrænger en mængde luft. Forudsat at den fortrængte luft er tungere end heliumets vægt (plus ballonens materiale), flyder ballonen i luften. På den anden side, hvis du inhalerer lidt helium, flyder du ikke som en ballon, fordi ingen mængde helium kan gøre dig lettere end luften omkring dig.
Gør ballon flydende uden helium
Det er muligvis ikke en mulighed for festdekorationer, men en anden måde at få en ballon til at flyde er med varm luft. En luftballon består af en stor pose, kendt som en konvolut, med en kurvkurv hængende nedenunder. En ekstremt kraftig brænder i kurven varmer luften inde i konvolutten gennem et hul. Igen gælder opdriftsprincippet. For at luftballonen kan flyde, skal vægten af ballonen og luften inde i den være mindre end vægten af den fortrængte omgivende luft. Den varme luft inde i ballonen er lettere end luften, der omgiver ballonen, for når gas bliver varm, ekspanderer den, spreder dens individuelle molekyler og gør dem mindre tæt koncentreret. Den tættere luft uden for ballonen bøjer den op og får den til at flyde.
Når en varmluftsballon skal bringes tilbage til jorden, afkøles luften inde i den og trækker luftmolekylerne tættere på hinanden. Jo mere koncentreret molekylerne er, desto tungere bliver den indvendige luft, indtil den vejer mere end udeluften og bevæger sig ned igen.
Problemer med helium
Frygt for en global heliummangel har cirkuleret i årevis med implikationer langt mere alvorlige end mangel på festballoner. Helium bruges i medicin og fremstilling i en bred vifte af maskiner og industrielle aktiviteter på grund af dets stabilitet og det faktum, at det ikke reagerer let med andre kemikalier. Den gode nyhed er, at forskere spores og lokaliserede et heliumgasfelt i Tanzania i 2016, og de håber at finde mere.