Kui olete kunagi heeliumiga täidetud õhupalli külma ruumi või sõidukisse jätnud, tulite tõenäoliselt tagasi kokkutõmbunud lateksitüki juurde. Õhupall tegelikult ei tühjenenud, kuna sama kogus heeliumi on selle sees endiselt. Temperatuur mõjutab selliste gaaside tihedust nagu heelium, mistõttu paistavad heeliumiga täidetud õhupallid külma temperatuuri korral tühjenevat.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Külm õhk ei tekita lateksheeliumiga täidetud õhupallide tühjenemist, kuid paneb heeliumimolekulid energiat kaotama ja üksteisele lähemale liikuma. See vähendab õhupalli sisemust ja paneb õhupalli koore kokku tõmbuma ja maa alla vajuma.
Heelium on õhust vähem tihe
Võib-olla olete kuulnud inimesi ütlevat, et heelium on õhust kergem, kuid see pole rangelt tõsi. Täpsem on öelda, et heelium on õhust vähem tihe. Seda seetõttu, et õhumolekulid on tihedamalt kokku pakitud kui heeliumimolekulid. Tahke aine, vedeliku või gaasi tihedus on ruumalaühiku mass ja seda saab mõõta mitmel viisil: kuid kõige täpsem viis selle arvutamiseks on jagada selle mass kilogrammides mahuga kuupmeetrites meetrit. Heeliumi tihedus on umbes 0,18 kg / m3, samas kui õhu tihedus merepinnal on umbes 1,3 kg / m3. Õhk koosneb 78 protsendist lämmastikust, 21 protsendist hapnikust ja 1 protsendist muudest gaasidest nagu argoon ja veeaur.
Toatemperatuuril liiguvad heeliumimolekulid vabalt ringi ja levivad üksteisest kaugele, mistõttu hõljuvad heeliumballoonid toatemperatuuril õhus. Muud õhust vähem tihedad gaasid on vesinik, neoon, lämmastik, ammoniaak, metaan ja süsinikmonooksiid.
Temperatuur ja tihedus
Kui temperatuur langeb, muutub heelium tihedamaks. Selle molekulid kaotavad energiat, aeglustuvad ja liiguvad soojuse säästmiseks üksteisele lähemale. See vähendab õhupalli sisemust. Kuna heeliumimolekulid liiguvad õhupalli kesta asemel pigem üksteisele lähemale, siis õhupall kahaneb ja kahaneb. Heeliumimolekulid ei ole enam õhust vähem tihedad.
Heeliumiga täidetud õhupallide taaselustamine
Ärge arvake, et kui teie heeliumiga täidetud õhupall kahaneb ja õhus hõljumise asemel põrandal lamab, pole see enam midagi väärt. Sama palju heeliumi on endiselt õhupalli kestas. Viige õhupall lihtsalt soojemasse kohta. Heeliumimolekulid saavad energiat juurde, lõdvenduvad, eemalduvad üksteisest ja paisuvad. Õhupall täitub ja hõljub uuesti.