Si vous avez déjà laissé un ballon rempli d'hélium dans une chambre froide ou un véhicule, vous êtes probablement revenu à un morceau de latex ratatiné. Le ballon ne s'est pas dégonflé car la même quantité d'hélium est toujours à l'intérieur. La température affecte la densité des gaz tels que l'hélium, c'est pourquoi les ballons remplis d'hélium semblent se dégonfler par temps froid.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
L'air froid ne provoque pas le dégonflage des ballons remplis d'hélium en latex, mais il fait perdre de l'énergie aux molécules d'hélium et se rapprochent. Cela diminue le volume à l'intérieur du ballon et fait rétrécir la coque du ballon et s'enfoncer au sol.
L'hélium est moins dense que l'air
Vous avez peut-être entendu des gens dire que l'hélium est plus léger que l'air, mais ce n'est pas tout à fait vrai. Il est plus juste de dire que l'hélium est moins dense que l'air. C'est parce que les molécules d'air sont emballées plus étroitement que les molécules d'hélium. La densité de tout solide, liquide ou gaz est la masse par unité de volume et peut être mesurée de plusieurs manières, mais la façon la plus précise de le calculer est de diviser sa masse en kilogrammes par son volume en cube mètres. La densité de l'hélium est d'environ 0,18 kg/m3, tandis que la densité de l'air au niveau de la mer est d'environ 1,3 kg/m3. L'air se compose de 78 % d'azote, 21 % d'oxygène et 1 % d'autres gaz tels que l'argon et la vapeur d'eau.
À température ambiante, les molécules d'hélium se déplacent librement et sont très dispersées, c'est pourquoi les ballons d'hélium flottent dans l'air à température ambiante. D'autres gaz moins denses que l'air sont l'hydrogène, le néon, l'azote, l'ammoniac, le méthane et le monoxyde de carbone.
Température et densité
Lorsque la température baisse, l'hélium devient plus dense. Ses molécules perdent de l'énergie, ralentissent et se rapprochent pour conserver la chaleur. Cela diminue le volume à l'intérieur du ballon. Parce que les molécules d'hélium se rapprochent les unes des autres, plutôt que vers l'extérieur vers la coque du ballon, le ballon se ratatine et se rétrécit. Les molécules d'hélium ne sont plus moins denses que l'air.
Faire revivre les ballons remplis d'hélium
Ne pensez pas qu'une fois que votre ballon rempli d'hélium rétrécit et repose sur le sol au lieu de flotter dans les airs, il ne vaut plus rien. La même quantité d'hélium est toujours à l'intérieur de la coque du ballon. Déplacez simplement le ballon dans un endroit plus chaud. Les molécules d'hélium reçoivent un regain d'énergie, se relâchent, s'éloignent les unes des autres et se dilatent. Le ballon se remplit et flotte à nouveau.
