Kuinka tehdä ilmapallo kelluva ilman heliumia

Kuumailmapallo voi näyttää hyvin erilaiselta kuin heliumpallo, mutta periaate kahden tyyppisen ilmapallon toiminnasta on sama. Kaikki riippuu kelluvuudesta ja kelluvuuden suhteesta kelluviin esineisiin.

Kelluvuuslaki, joka tunnetaan myös nimellä Archimedesin periaate, määrää, että mikä tahansa ruumis kokonaan tai osittain upotettuna nesteeseen (kaasu tai neste) levossa vaikuttaa ylöspäin suuntautuva tai kelluva voima, jonka suuruus on yhtä suuri kuin nesteen, jonka runko. Jos levität tätä heliumpalloon, se "upotetaan" ilmaan (kaasuseos). Ilmapallo syrjäyttää määrän ilmaa. Jos siirretty ilma on painavampi kuin heliumin paino (plus ilmapallon materiaali), ilmapallo kelluu ilmassa. Toisaalta, jos hengität vähän heliumia, et kellu kuin ilmapallo, koska mikään helium ei voi tehdä sinusta kevyempää kuin ympäröivä ilma.

Se ei ehkä ole vaihtoehto juhlakoristeille, mutta toinen tapa saada ilmapallo kellumaan on kuumalla ilmalla. Kuumailmapallo koostuu suuresta pussista, joka tunnetaan kirjekuorena, ja sen alla roikkuu pajukori. Korin sisällä oleva erittäin voimakas poltin lämmittää kirjekuoren sisällä olevan ilman raon läpi. Jälleen sovelletaan kelluvuusperiaatetta. Kuumailmapallon kelluttamiseksi ilmapallon ja sen sisällä olevan ilman on oltava pienempiä kuin syrjäytetyn ilman paino. Kuuma ilma ilmapallon sisällä on kevyempää kuin ilmapalloa ympäröivä ilma, koska kun kaasu kuumenee, se laajenee, hajottaen sen yksittäisiä molekyylejä ja tekee niistä vähemmän tiheitä. Ilmapallon ulkopuolella oleva tiheämpi ilma nostaa sen ylös ja saa sen kellumaan.

Kun kuumailmapallo on tuotava takaisin maahan, sen sisällä oleva ilma jäähdytetään vetämällä ilmamolekyylit lähemmäksi toisiaan. Mitä keskittyneemmät molekyylit ovat, sitä raskaampi sisäilma muuttuu, kunnes se painaa enemmän kuin ulkoilma ja kulkee takaisin alas.

Pelot globaalista heliumipulasta ovat levinneet vuosien ajan, ja seuraukset ovat paljon vakavampia kuin puolueiden ilmapallojen puute. Heliumia käytetään lääketieteessä ja valmistuksessa monenlaisissa koneissa ja teollisuudessa, koska se on vakaa ja koska se ei reagoi helposti muiden kemikaalien kanssa. Hyvä uutinen on, että tutkijat löysivät ja löysivät heliumkaasukentän Tansaniaan vuonna 2016 ja toivovat löytävänsä lisää.