Se você já deixou um balão cheio de hélio em uma sala fria ou veículo, provavelmente voltou para um pedaço de látex enrugado. O balão não esvaziou realmente porque a mesma quantidade de hélio ainda está dentro dele. A temperatura afeta a densidade de gases como o hélio, razão pela qual os balões cheios de hélio parecem esvaziar em baixas temperaturas.
TL; DR (muito longo; Não li)
O ar frio não faz com que os balões cheios de hélio de látex esvaziem, mas faz com que as moléculas de hélio percam energia e se aproximem. Isso diminui o volume dentro do balão e faz com que a casca do balão encolha e afunde até o chão.
Hélio é menos denso que o ar
Você pode ter ouvido as pessoas dizerem que o hélio é mais leve que o ar, mas isso não é estritamente verdade. É mais correto dizer que o hélio é menos denso que o ar. Isso ocorre porque as moléculas de ar estão mais compactadas do que as moléculas de hélio. A densidade de qualquer sólido, líquido ou gás é a massa por unidade de volume e pode ser medida de várias maneiras, mas a maneira mais precisa de calculá-lo é dividir sua massa em quilogramas pelo seu volume em cúbico metros. A densidade do hélio é de cerca de 0,18 kg / m3, enquanto a densidade do ar ao nível do mar é de cerca de 1,3 kg / m3. O ar consiste em 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio e 1% de outros gases, como argônio e vapor d'água.
À temperatura ambiente, as moléculas de hélio se movem livremente e se espalham, razão pela qual os balões de hélio flutuam no ar em temperatura ambiente. Outros gases menos densos que o ar são hidrogênio, néon, nitrogênio, amônia, metano e monóxido de carbono.
Temperatura e densidade
Quando a temperatura cai, o hélio fica mais denso. Suas moléculas perdem energia, diminuem a velocidade e se aproximam para conservar o calor. Isso diminui o volume dentro do balão. Como as moléculas de hélio estão se movendo mais próximas umas das outras, em vez de para fora em direção à casca do balão, o balão encolhe e encolhe. As moléculas de hélio não são mais menos densas que o ar.
Revivendo balões cheios de hélio
Não pense que depois que seu balão cheio de hélio encolher e ficar deitado no chão em vez de flutuar no ar, ele não terá valor. A mesma quantidade de hélio ainda está dentro da concha do balão. Basta mover o balão para um local mais quente. As moléculas de hélio recebem um impulso de energia, se soltam, se afastam umas das outras e se expandem. O balão se enche e flutua novamente.