Ja jūs kādreiz esat atstājis hēlija pildītu balonu aukstā telpā vai transportlīdzeklī, jūs, iespējams, atgriezāties pie sarāvušā lateksa gabala. Balons faktiski nepūšas, jo tajā pašā daudzumā joprojām ir tāds pats hēlija daudzums. Temperatūra ietekmē tādu gāzu blīvumu kā hēlijs, tāpēc ar hēliju pildīti baloni, šķiet, izplūst aukstā temperatūrā.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Auksts gaiss neizraisa gaisa aizplūšanu ar lateksu ar hēliju, taču tas liek hēlija molekulām zaudēt enerģiju un tuvināties tuvāk. Tas samazina gaisa balona tilpumu un liek balona korpusam sarauties un nogrimt zemē.
Hēlijs ir mazāk blīvs nekā gaiss
Iespējams, esat dzirdējuši, ka cilvēki saka, ka hēlijs ir vieglāks par gaisu, taču tā nav taisnība. Precīzāk ir teikt, ka hēlijs ir mazāk blīvs nekā gaiss. Tas ir tāpēc, ka gaisa molekulas ir saliktas ciešāk nekā hēlija molekulas. Jebkura cietā, šķidruma vai gāzes blīvums ir masa uz tilpuma vienību, un to var izmērīt vairākos veidos, bet visprecīzākais veids, kā to aprēķināt, ir sadalīt tās masu kilogramos ar tilpumu kubikā metri. Hēlija blīvums ir aptuveni 0,18 kg / m3, savukārt gaisa blīvums jūras līmenī ir aptuveni 1,3 kg / m3. Gaisa sastāvā ir 78 procenti slāpekļa, 21 procents skābekļa un 1 procents citu gāzu, piemēram, argons un ūdens tvaiki.
Istabas temperatūrā hēlija molekulas brīvi pārvietojas un izplatās tālu viena no otras, tāpēc hēlija baloni istabas temperatūrā peld gaisā. Citas gāzes, kas ir mazāk blīvas nekā gaiss, ir ūdeņradis, neons, slāpeklis, amonjaks, metāns un oglekļa monoksīds.
Temperatūra un blīvums
Kad temperatūra pazeminās, hēlijs kļūst blīvāks. Tās molekulas zaudē enerģiju, palēnina kustību un tuvojas viena otrai, lai saglabātu siltumu. Tas samazina balona iekšējo tilpumu. Tā kā hēlija molekulas virzās tuvāk viena otrai, nevis uz āru balona apvalka virzienā, balons saraujas un saraujas. Hēlija molekulas vairs nav mazāk blīvas nekā gaiss.
Hēlija pildītu balonu atdzīvināšana
Nedomājiet, ka tad, kad jūsu hēlija piepildītais gaisa balons saraujas un guļ uz grīdas, nevis peld gaisā, tas ir bezvērtīgi. Tāds pats hēlija daudzums joprojām atrodas gaisa balona apvalkā. Vienkārši pārvietojiet balonu uz siltāku vietu. Hēlija molekulas saņem enerģiju, atbrīvojas, attālinās viena no otras un izplešas. Balons piepildās un atkal peld.
