Que se passe-t-il si vous mettez moitié air et moitié hélium dans un ballon ?

Les ballons à l'hélium décoratifs, contrairement à ceux remplis d'air simple, flottent et font des décorations festives intéressantes. D'un autre côté, les ballons à hélium peuvent également être coûteux, et s'ils ne sont utilisés que pendant une courte période, cela peut entraîner un faible retour sur investissement. Mettre moitié air et moitié hélium dans un ballon permet de diviser la différence.

Composition

Un ballon rempli à moitié d'air et à moitié d'hélium fait basculer la composition de l'atmosphère qu'il contient — dans l'atmosphère terrestre, l'hélium est un oligo-élément. À l'intérieur du ballon, l'atmosphère est composée d'environ 50 % d'hélium, 39,1 % d'azote, 10,5 % d'oxygène et 0,5 % d'argon. Selon les conditions locales, le ballon peut également contenir entre 0 et 2 % de vapeur d'eau, avec des traces de dioxyde de carbone, de méthane, d'ozone, de néon, de krypton et d'hydrogène. Malgré la teneur en oxygène, il n'est pas respirant en toute sécurité.

Flottabilité

L'hélium est plus léger que l'air, donc bien qu'un ballon à moitié rempli d'hélium ressemble à un ballon complètement rempli d'air, il se comportera légèrement différemment. En supposant qu'il soit de taille sphérique, un ballon de 12 pouces a un volume égal à 4/3 x pi x 216, ou 904,8 pouces cubes. La moitié de cela, 452,4 pouces cubes, équivaut à 0,26 pied cube. Parce que l'hélium a une capacité de levage d'environ 0,84 onces par pied cube, un ballon demi-hélium de 12 pouces peut soulever environ 0,22 onces. Étant donné qu'un ballon de 12 pouces pèse moins que ce montant, un ballon à demi-hélium flottera toujours, mais pas aussi bien qu'un ballon complètement rempli.

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Déflation

Bien qu'un ballon semi-hélium flotte mieux qu'un ballon entièrement rempli d'air, il se dégonflera également plus rapidement, selon des principes régie par la loi de Graham, selon laquelle la vitesse à laquelle le gaz s'échappe d'un récipient est directement liée au poids moléculaire de le gaz. Parce que l'hélium est tellement plus léger que l'azote et l'oxygène, les principaux composants de l'atmosphère, il s'échappera à un rythme plus rapide. Si vous avez l'intention de garder votre ballon semi-hélium en vol pendant une durée substantielle, vous devrez périodiquement remplacer l'hélium perdu.

Coût

L'un des changements les moins visibles à se produire si vous gonflez un ballon à moitié plein d'hélium concerne votre portefeuille. Bien que l'air soit gratuit, l'hélium est relativement cher - entre 1 $ et 3 $ par pied cube, sans compter les coûts associés à l'achat ou à la location d'un réservoir d'hélium. L'hélium est une ressource limitée — il est si léger qu'il s'éloigne littéralement de la Terre; l'hélium doit être extrait, comme le pétrole ou le gaz naturel, à partir de stocks qui s'amenuisent. Le prix de l'hélium a été maintenu artificiellement bas par la volonté du gouvernement américain de privatiser ses réserves d'hélium, et devrait augmenter fortement une fois ce processus achevé.

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