ヘリウムで満たされた気球を寒い部屋や車に置いたことがあれば、たぶんしわが寄ったラテックスに戻ってきたでしょう。 同じ量のヘリウムがまだ気球の中にあるので、気球は実際には収縮しませんでした。 温度はヘリウムなどのガスの密度に影響を与えます。そのため、ヘリウムで満たされたバルーンは低温で収縮しているように見えます。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
冷気によってラテックスヘリウムが充填されたバルーンが収縮することはありませんが、ヘリウム分子がエネルギーを失い、互いに接近します。 これにより、気球内の体積が減少し、気球の殻が収縮して地面に沈みます。
ヘリウムは空気よりも密度が低い
ヘリウムは空気よりも軽いと言われるのを聞いたことがあるかもしれませんが、それは厳密には真実ではありません。 ヘリウムは空気よりも密度が低いと言った方が正確です。 これは、空気分子がヘリウム分子よりも密に詰まっているためです。 固体、液体、または気体の密度は、単位体積あたりの質量であり、いくつかの方法で測定できます。 しかし、それを計算する最も正確な方法は、キログラム単位の質量を立方単位の体積で割ることです。 メートル。 ヘリウムの密度は約0.18kg / m3ですが、海面の空気の密度は約1.3 kg / m3です。 空気は、78%の窒素、21%の酸素、および1%のアルゴンや水蒸気などの他のガスで構成されています。
室温では、ヘリウム分子は自由に動き回り、遠くに広がります。そのため、ヘリウム気球は室温で空中に浮かんでいます。 空気よりも密度が低い他のガスは、水素、ネオン、窒素、アンモニア、メタン、一酸化炭素です。
温度と密度
温度が下がると、ヘリウムの密度が高くなります。 その分子はエネルギーを失い、速度を落とし、熱を節約するために互いに近づきます。 これにより、バルーン内のボリュームが減少します。 ヘリウム分子がバルーンのシェルに向かって外側に移動するのではなく、互いに接近して移動するため、バルーンは収縮および収縮します。 ヘリウム分子はもはや空気よりも密度が低くありません。
ヘリウムで満たされた気球を復活させる
ヘリウムで満たされた気球が収縮して空中に浮かぶのではなく床に横たわると、それは無価値だとは思わないでください。 同じ量のヘリウムがまだ気球の殻の中にあります。 風船を暖かい場所に移動するだけです。 ヘリウム分子はエネルギーを高め、緩め、互いに離れて膨張します。 風船がいっぱいになり、再び浮きます。