Εάν έχετε αφήσει ποτέ ένα μπαλόνι γεμάτο ήλιο σε κρύο δωμάτιο ή όχημα, πιθανότατα επιστρέψατε σε ένα κομμένο λατέξ. Το μπαλόνι δεν ξεφούσκωσε γιατί η ίδια ποσότητα ηλίου είναι ακόμα μέσα του. Η θερμοκρασία επηρεάζει την πυκνότητα των αερίων όπως το ήλιο, γι 'αυτό και τα μπαλόνια με ήλιο φαίνεται να ξεφουσκώνουν σε κρύες θερμοκρασίες.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Ο κρύος αέρας δεν προκαλεί το ξεφούσκωμα των μπαλονιών με ήλιο, αλλά κάνει τα μόρια ηλίου να χάσουν ενέργεια και να κινηθούν πιο κοντά. Αυτό μειώνει τον όγκο μέσα στο μπαλόνι και κάνει το κέλυφος του μπαλονιού να συρρικνωθεί και να βυθιστεί στο έδαφος.
Το ήλιο είναι λιγότερο πυκνό από τον αέρα
Μπορεί να έχετε ακούσει τους ανθρώπους να λένε ότι το ήλιο είναι ελαφρύτερο από τον αέρα, αλλά αυτό δεν ισχύει απολύτως. Είναι πιο ακριβές να πούμε ότι το ήλιο είναι λιγότερο πυκνό από τον αέρα. Αυτό συμβαίνει επειδή τα μόρια του αέρα συσκευάζονται πιο σφιχτά από τα μόρια ηλίου. Η πυκνότητα οποιουδήποτε στερεού, υγρού ή αερίου είναι η μάζα ανά μονάδα όγκου και μπορεί να μετρηθεί με διάφορους τρόπους, αλλά ο πιο ακριβής τρόπος υπολογισμού είναι να διαιρέσουμε τη μάζα της σε χιλιόγραμμα με τον όγκο του σε κυβικά μέτρα. Η πυκνότητα του ηλίου είναι περίπου 0,18 kg / m3, ενώ η πυκνότητα του αέρα στο επίπεδο της θάλασσας είναι περίπου 1,3 kg / m3. Ο αέρας αποτελείται από 78% άζωτο, 21% οξυγόνο και 1% άλλα αέρια όπως αργό και υδρατμούς.
Σε θερμοκρασία δωματίου, τα μόρια ηλίου κινούνται ελεύθερα και απλώνονται πολύ μακριά, γι 'αυτό τα μπαλόνια ηλίου επιπλέουν στον αέρα σε θερμοκρασία δωματίου. Άλλα αέρια που είναι λιγότερο πυκνά από τον αέρα είναι υδρογόνο, νέον, άζωτο, αμμωνία, μεθάνιο και μονοξείδιο του άνθρακα.
Θερμοκρασία και πυκνότητα
Όταν η θερμοκρασία πέσει, το ήλιο γίνεται πιο πυκνό. Τα μόρια του χάνουν ενέργεια, επιβραδύνουν και κινούνται πιο κοντά για να εξοικονομήσουν θερμότητα. Αυτό μειώνει τον όγκο μέσα στο μπαλόνι. Επειδή τα μόρια ηλίου κινούνται πιο κοντά μεταξύ τους, παρά προς τα έξω προς το κέλυφος του μπαλονιού, το μπαλόνι συρρικνώνεται και συρρικνώνεται. Τα μόρια ηλίου δεν είναι πλέον λιγότερο πυκνά από τον αέρα.
Αναζωογονώντας Μπαλόνια Ηλίου
Μην νομίζετε ότι μόλις το μπαλόνι γεμάτο ήλιο συρρικνωθεί και ξαπλωμένο στο πάτωμα αντί να επιπλέει στον αέρα, είναι άχρηστο. Η ίδια ποσότητα ηλίου βρίσκεται ακόμα στο κέλυφος του μπαλονιού. Απλώς μετακινήστε το μπαλόνι σε ένα θερμότερο μέρος. Τα μόρια ήλιου ενισχύουν την ενέργεια, χαλαρώνουν, απομακρύνονται το ένα από το άλλο και διαστέλλονται. Το μπαλόνι γεμίζει και επιπλέει ξανά.