Kas notiek, ja pusi gaisa un pusi hēlija ievietojat gaisa balonā?

Dekoratīvie hēlija baloni, atšķirībā no tiem, kas piepildīti ar vienkāršu gaisu, peld un veido interesantus, svētku rotājumus. No otras puses, hēlija baloni var būt arī dārgi, un, ja tos lieto tikai īsu laiku, tas var izraisīt zemu ieguldījumu atdevi. Puse gaisa un puse hēlija ievietošana balonā ļauj sadalīt starpību.

Balons, kas piepildīts ar pusi gaisa un pusi hēlija, pārvērš galvā tajā esošās atmosfēras sastāvu - Zemes atmosfērā hēlijs ir mikroelements. Balona iekšpusē atmosfēru veido aptuveni 50 procenti hēlija, 39,1 procents slāpekļa, 10,5 procenti skābekļa un 0,5 procenti argona. Atkarībā no vietējiem apstākļiem balonā var būt arī 0 līdz 2 procenti ūdens tvaiku ar nelielu daudzumu oglekļa dioksīda, metāna, ozona, neona, kriptona un ūdeņraža. Neskatoties uz skābekļa saturu, tas nav droši elpojošs.

Hēlijs ir vieglāks par gaisu, tāpēc, kaut arī balons, kas līdz pusei piepildīts ar hēliju, izskatīsies tāpat kā pilnīgi gaisa piepildīts balons, tas izturēsies nedaudz savādāk. Pieņemot, ka tā izmērs ir sfērisks, 12 collu balona tilpums ir vienāds ar 4/3 x pi x 216 vai 904,8 kubikcollas. Puse no tā, 452,4 kubikcollas, ir ekvivalenta 0,26 kubikpēdām. Tā kā hēlija celtspēja ir aptuveni 0,84 unces uz kubikpēdu, pushēlija 12 collu balons var pacelt apmēram 0,22 unces. Tā kā 12 collu balona svars ir mazāks par šo daudzumu, pushēlija balons joprojām peldēs, kaut arī ne tik labi kā pilnīgi piepildīts.

Neskatoties uz to, ka pushēlija balons peld labāk nekā pilnīgi ar gaisu piepildīts gaisa balons, tas, balstoties uz principiem, arī ātrāk iztukšosies ko regulē Greiema likums, kas nosaka, ka ātrums, kādā gāze izplūst no konteinera, ir tieši saistīts gāze. Tā kā hēlijs ir tik daudz vieglāks nekā slāpeklis un skābeklis, kas ir galvenie atmosfēras komponenti, tas izplūst ātrāk. Ja jūs plānojat ilgu laiku turēt pushēlija balonu gaisā, jums periodiski būs jāaizstāj zaudētais hēlijs.

Viena no mazāk redzamajām izmaiņām, kas rodas, ja piepūšat balonu, kas ir pilnībā pilns ar hēliju, ietver jūsu maku. Lai gan gaiss ir bez maksas, hēlijs ir salīdzinoši dārgs - no 1 līdz 3 dolāriem par kubikpēdu, neieskaitot izmaksas, kas saistītas ar hēlija tvertnes iegādi vai nomu. Hēlijs ir ierobežots resurss - tas ir tik viegls, ka burtiski peld prom no Zemes; hēlijs, tāpat kā nafta vai dabasgāze, ir jāiegūst no sarūkošajiem krājumiem. ASV valdības vēlme privatizēt hēlija rezerves ir mākslīgi turējusi hēlija cenu, un ir sagaidāms, ka tas strauji pieaugs, kad šis process būs pabeigts.