Γιατί εμφανίζονται μπαλόνια όταν αφήνονται σε ένα καυτό αυτοκίνητο;

Είναι ωραίο να μαζεύετε μπαλόνια ηλίου από ένα κατάστημα και να τα παίρνετε σπίτι στο αυτοκίνητό σας, αλλά σίγουρα δεν είναι καλή ιδέα να τα αφήσετε σε ένα καυτό αυτοκίνητο για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτό συμβαίνει επειδή τα μόρια ηλίου μεγαλώνουν όταν θερμαίνονται, οπότε αν τα μπαλόνια σας συνεχίσουν να ζεσταίνονται, τελικά θα σκάσουν. Εάν πρέπει να αφήσετε μπαλόνια σε ένα αυτοκίνητο σε μια καυτή ημέρα, είναι καλύτερο να τα βάλετε στον κορμό μακριά από το άμεσο ηλιακό φως.

Όλη η ύλη έχει άτομα και μόρια που δεν σταματούν ποτέ να κινούνται. Όταν προσθέτετε θερμότητα σε μια ουσία, τα μόρια και τα άτομα κινούνται ακόμη πιο γρήγορα. Αλλά όταν τα άτομα κινούνται γρηγορότερα, ο χώρος μεταξύ τους μεγαλώνει, κάνοντας το αντικείμενο να επεκταθεί και να καταλάβει περισσότερο χώρο. (Ωστόσο, η μάζα του αντικειμένου δεν αλλάζει.) Το αντίθετο συμβαίνει όταν η θερμότητα αφήνει μια ουσία: Τα μόρια κινούνται πιο αργά, και τα άτομα κινούνται πιο κοντά το ένα στο άλλο, κάνοντας το αντικείμενο να συστέλλεται και να καταλαμβάνει λιγότερο χώρος. (Και πάλι, η μάζα δεν αλλάζει.) Τα στερεά, τα υγρά και τα αέρια διαστέλλονται όλα όταν προσθέτετε θερμότητα αλλά με διαφορετικούς τρόπους.

Όπως όλες οι ουσίες, τα μόρια ηλίου αναπτύσσονται όταν τα θερμαίνετε. Είναι ήδη λιγότερο πυκνά από τον αέρα (αυτός είναι ο λόγος που τα μπαλόνια ηλίου επιπλέουν στον αέρα) και η θερμότητα τα καθιστά ακόμη πιο πυκνά. Το ήλιο είναι ένα αέριο, και όπως όλα τα αέρια τα μόριά του κινούνται προς όλες τις κατευθύνσεις. Όταν τα μόρια αερίου πετούν γύρω από διαφορετικές κατευθύνσεις, συγκρούονται με άλλα αντικείμενα και δημιουργούν πίεση. Σε ένα μπαλόνι ηλίου, το υλικό του μπαλονιού φέρει το βάρος αυτής της πίεσης. Γι 'αυτό το λόγο οι καλλιτέχνες μπαλονιών ελαφρώς φουσκώνουν μπαλόνια ηλίου κατά τη διάρκεια ζεστού καιρού. Εάν μετακινήσετε μπαλόνια ηλίου σε ένα πιο δροσερό περιβάλλον, θα παρατηρήσετε ότι συρρικνώνονται λίγο επειδή συμβαίνει το αντίθετο: Τα μόρια συστέλλονται και καταλαμβάνουν λιγότερο χώρο μέσα στο υλικό του μπαλόνια.

Τα μπαλόνια αλουμινίου και τα μπαλόνια λατέξ έχουν διαφορετικές ιδιότητες, αλλά το ήλιο διαστέλλεται μέσα σε ένα μπαλόνι ανεξάρτητα από το υλικό του. Τα μπαλόνια αλουμινίου έχουν σταθερό όγκο, που σημαίνει ότι το υλικό έχει πολύ μικρό ή καθόλου τέντωμα. Το λατέξ (ελαστικό) έχει περισσότερο τέντωμα από το αλουμινόχαρτο, αλλά ένα μπαλόνι λατέξ θα συνεχίσει τελικά να σκάσει όταν το επεκτεινόμενα μόρια ηλίου το τεντώνουν στο όριό του, επειδή υπερβαίνουν τη μέγιστη πίεση του λατέξ επιτρέπει. Επίσης, τα μπαλόνια πιο σκούρου χρώματος θα απορροφήσουν τη θερμότητα γρηγορότερα και επομένως θα γίνουν πιο γρήγορα από τα μπαλόνια ανοιχτού χρώματος.