Balon udara panas mungkin terlihat sangat berbeda dari balon helium, tetapi prinsip di balik cara kerja kedua jenis balon itu sama. Semuanya bermuara pada daya apung dan hubungan daya apung dengan benda terapung.
Mengapa Helium Membuat Benda Mengapung
Hukum gaya apung, juga dikenal sebagai prinsip Archimedes, menyatakan bahwa setiap benda yang seluruhnya atau sebagian terendam dalam cairan (gas atau zat cair) dalam keadaan diam dikenai gaya ke atas atau gaya apung yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh tubuh. Jika Anda menerapkan ini pada balon helium, balon itu "terendam" di udara (campuran gas). Balon memindahkan sejumlah udara. Asalkan udara yang dipindahkan lebih berat dari berat helium (ditambah bahan balon), balon akan mengapung di udara. Di sisi lain, jika Anda menghirup sedikit helium, Anda tidak akan mengapung seperti balon, karena tidak ada jumlah helium yang dapat membuat Anda lebih ringan daripada udara di sekitar Anda.
Membuat Balon Mengapung Tanpa Helium
Ini mungkin bukan pilihan untuk dekorasi pesta, tetapi cara lain untuk membuat balon mengapung adalah dengan udara panas. Balon udara panas terdiri dari tas besar, yang dikenal sebagai amplop, dengan keranjang anyaman tergantung di bawahnya. Pembakar yang sangat kuat di dalam keranjang memanaskan udara di dalam amplop melalui celah. Sekali lagi, prinsip daya apung berlaku. Agar balon udara panas dapat mengapung, berat balon dan udara di dalamnya harus lebih kecil dari berat udara ambien yang dipindahkan. Udara panas di dalam balon lebih ringan daripada udara di sekitar balon, karena ketika gas menjadi panas, ia memuai, menyebarkan molekul-molekul individualnya dan membuatnya kurang pekat. Udara yang lebih padat di luar balon mengangkatnya dan membuatnya mengapung.
Ketika balon udara panas perlu dibawa kembali ke tanah, udara di dalamnya didinginkan, menarik molekul-molekul udara lebih dekat. Semakin terkonsentrasi molekul, semakin berat udara di dalam, sampai beratnya lebih berat daripada udara luar dan bergerak kembali ke bawah.
Masalah Dengan Helium
Kekhawatiran akan kekurangan helium global telah beredar selama bertahun-tahun, dengan implikasi yang jauh lebih serius daripada kurangnya balon pesta. Helium digunakan dalam pengobatan dan manufaktur di berbagai mesin dan kegiatan industri, karena stabilitasnya dan fakta bahwa ia tidak mudah bereaksi dengan bahan kimia lain. Kabar baiknya adalah bahwa para peneliti melacak dan menemukan ladang gas helium di Tanzania pada tahun 2016, dan mereka berharap untuk menemukan lebih banyak lagi.
