Hvis du noen gang har etterlatt en heliumfylt ballong i et kjølerom eller kjøretøy, kom du sannsynligvis tilbake til et skrumpet stykke latex. Ballongen tømte faktisk ikke fordi den samme mengden helium fortsatt er inne i den. Temperatur påvirker tettheten av gasser som helium, og det er derfor heliumfylte ballonger ser ut til å tømme i kalde temperaturer.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Kald luft fører ikke til at latexheliumfylte ballonger tømmes, men det gjør at heliummolekyler mister energi og beveger seg nærmere hverandre. Dette reduserer volumet inne i ballongen og får ballongskallet til å krympe og synke til bakken.
Helium er mindre tett enn luft
Du har kanskje hørt folk si at helium er lettere enn luft, men det er ikke helt sant. Det er mer nøyaktig å si at helium er mindre tett enn luft. Dette er fordi luftmolekyler er pakket tettere sammen enn heliummolekyler er. Tettheten til ethvert fast stoff, væske eller gass er massen per volumsenhet og kan måles på flere måter, men den mest nøyaktige måten å beregne den på er å dele massen i kilogram med volumet i kubikk meter. Tettheten av helium er omtrent 0,18 kg / m3, mens tettheten av luft ved havnivå er omtrent 1,3 kg / m3. Luft består av 78 prosent nitrogen, 21 prosent oksygen og 1 prosent andre gasser som argon og vanndamp.
Ved romtemperatur beveger heliummolekyler seg fritt og spres langt fra hverandre, og det er derfor heliumballonger flyter i luften ved romtemperatur. Andre gasser som er mindre tette enn luft er hydrogen, neon, nitrogen, ammoniakk, metan og karbonmonoksid.
Temperatur og tetthet
Når temperaturen synker, blir helium tettere. Molekylene mister energi, reduserer farten og beveger seg nærmere hverandre for å spare varme. Dette reduserer volumet inne i ballongen. Fordi heliummolekylene beveger seg nærmere hverandre, i stedet for utover mot skallet på ballongen, krymper og krymper ballongen. Heliummolekylene er ikke lenger mindre tette enn luft.
Gjenopplivende heliumfylte ballonger
Ikke tro at når den heliumfylte ballongen din krymper og ligger på gulvet i stedet for å sveve i luften, er den verdiløs. Den samme mengden helium er fortsatt inne i ballongskallet. Bare flytt ballongen til et varmere sted. Heliummolekylene får et energiboost, løsner seg, beveger seg bort fra hverandre og utvider seg. Ballongen fylles ut og flyter igjen.