Если вы когда-либо оставляли наполненный гелием воздушный шар в холодной комнате или в автомобиле, вы, вероятно, возвращались к сморщенному куску латекса. Воздушный шар на самом деле не сдулся, потому что внутри него осталось такое же количество гелия. Температура влияет на плотность таких газов, как гелий, поэтому воздушные шары, наполненные гелием, сдуваются при низких температурах.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Холодный воздух не вызывает сдутие латексных воздушных шаров, наполненных гелием, но заставляет молекулы гелия терять энергию и сближаться. Это уменьшает объем внутри шара и заставляет оболочку шара сжиматься и опускаться на землю.
Гелий менее плотен, чем воздух
Возможно, вы слышали, как люди говорят, что гелий легче воздуха, но это не совсем так. Точнее сказать, что гелий менее плотен, чем воздух. Это связано с тем, что молекулы воздуха упакованы вместе более плотно, чем молекулы гелия. Плотность любого твердого вещества, жидкости или газа - это масса на единицу объема, и ее можно измерить несколькими способами: но самый точный способ вычислить это - разделить его массу в килограммах на объем в кубических метров. Плотность гелия составляет около 0,18 кг / м3, а плотность воздуха на уровне моря около 1,3 кг / м3. Воздух состоит из 78 процентов азота, 21 процента кислорода и 1 процент других газов, таких как аргон и водяной пар.
При комнатной температуре молекулы гелия свободно перемещаются и разносятся далеко друг от друга, поэтому воздушные шары с гелием плавают в воздухе при комнатной температуре. Другие газы, которые менее плотны, чем воздух, - это водород, неон, азот, аммиак, метан и окись углерода.
Температура и плотность
При понижении температуры гелий становится плотнее. Его молекулы теряют энергию, замедляются и сближаются, чтобы сохранить тепло. Это уменьшает объем внутри воздушного шара. Поскольку молекулы гелия движутся ближе друг к другу, а не по направлению к оболочке воздушного шара, воздушный шар сжимается и сжимается. Молекулы гелия уже не менее плотны, чем воздух.
Возрождение наполненных гелием воздушных шаров
Не думайте, что когда ваш наполненный гелием воздушный шар сжимается и лежит на полу, а не парит в воздухе, он ничего не стоит. Такое же количество гелия все еще находится внутри оболочки воздушного шара. Просто переместите воздушный шар в более теплое место. Молекулы гелия получают прилив энергии, расслабляются, удаляются друг от друга и расширяются. Воздушный шар наполняется и снова плавает.