熱気球はヘリウム気球とは非常に異なって見えるかもしれませんが、2つのタイプの気球がどのように機能するかの背後にある原理は同じです。 それはすべて、浮力と浮力と浮遊物との関係に帰着します。
ヘリウムが物事を浮かせる理由
アルキメデスの原理としても知られる浮力の法則は、あらゆる物体が完全にまたは部分的に流体（気体または 液体）静止状態では、上向きの、または浮力のある力が作用します。その大きさは、によって押しのけられた流体の重量に等しくなります。 体。 これをヘリウム気球に適用すると、気球は空気（ガスの混合物）に「沈められ」ます。 気球はある量の空気を押しのけます。 押しのけられた空気がヘリウムの重量（および気球の材料）よりも重い場合、気球は空中に浮きます。 一方、少量のヘリウムを吸入すると、風船のように浮かぶことはありません。ヘリウムの量が少ないと、周囲の空気よりも軽くなることがないからです。
ヘリウムなしで気球を浮かせます
パーティーデコレーションのオプションではないかもしれませんが、気球を浮かせる別の方法は熱気を使うことです。 熱気球は、封筒と呼ばれる大きなバッグで構成され、その下に籐のバスケットがぶら下がっています。 バスケット内の非常に強力なバーナーは、隙間からエンベロープ内の空気を加熱します。 ここでも、浮力の原理が適用されます。 熱気球が浮くためには、気球とその中の空気の重量が、押しのけられた周囲の空気の重量よりも小さくなければなりません。 気球内の熱気は、気球の周囲の空気よりも軽いです。これは、ガスが熱くなると膨張し、個々の分子が分散して、密度が低くなるためです。 気球の外側のより密度の高い空気が気球を浮き上がらせ、浮かせます。
熱気球を地面に戻す必要がある場合、その中の空気が冷却され、空気分子が互いに近づきます。 分子がより集中しているほど、外気よりも重くなり、下に移動するまで、内気は重くなります。
ヘリウムの問題
世界的なヘリウム不足への懸念は何年にもわたって広まっており、パーティーの気球の欠如よりもはるかに深刻な影響があります。 ヘリウムは、その安定性と他の化学物質との反応が容易でないため、さまざまな機械や産業活動で医療や製造に使用されています。 幸いなことに、研究者たちは2016年にタンザニアのヘリウムガス田を追跡して特定し、さらに多くのことを発見したいと考えています。