Декоративные воздушные шары с гелием, в отличие от наполненных простым воздухом, летают и создают интересные праздничные украшения. С другой стороны, гелиевые шары также могут быть дорогими, и если они используются только в течение короткого времени, это может привести к низкой окупаемости инвестиций. Поместите половину воздуха и половину гелия в воздушный шар, чтобы разделить разницу.
Состав
Воздушный шар, наполненный наполовину воздухом и наполовину гелием, переворачивает состав атмосферы внутри него с ног на голову - в атмосфере Земли гелий является микроэлементом. Внутри воздушного шара атмосфера состоит из примерно 50 процентов гелия, 39,1 процента азота, 10,5 процента кислорода и 0,5 процента аргона. В зависимости от местных условий воздушный шар может также содержать от 0 до 2 процентов водяного пара со следовыми количествами углекислого газа, метана, озона, неона, криптона и водорода. Несмотря на содержание кислорода, он небезопасен для дыхания.
Плавучесть
Гелий легче воздуха, поэтому, хотя воздушный шар, наполовину заполненный гелием, будет выглядеть так же, как воздушный шар, полностью заполненный воздухом, он будет вести себя немного иначе. Если предположить, что он имеет сферический размер, 12-дюймовый воздушный шар имеет объем, равный 4/3 x pi x 216, или 904,8 кубических дюйма. Половина этого, 452,4 кубических дюйма, эквивалентна 0,26 кубическому футам. Поскольку гелий имеет грузоподъемность около 0,84 унции на кубический фут, полугелиевый 12-дюймовый воздушный шар может поднять около 0,22 унции. Поскольку 12-дюймовый воздушный шар весит меньше этого количества, полугелиевый шар все равно будет плавать, хотя и не так хорошо, как полностью заполненный.
Дефляция
Хотя полугелиевый воздушный шар плавает лучше, чем полностью заполненный воздухом воздушный шар, он также сдувается быстрее, основываясь на принципах регулируется законом Грэма, который гласит, что скорость, с которой газ выходит из контейнера, напрямую связана с молекулярной массой газ. Поскольку гелий намного легче азота и кислорода, основных компонентов атмосферы, он улетучивается быстрее. Если вы намереваетесь поддерживать полугелиевый шар в воздухе в течение значительного времени, вам придется периодически заменять утерянный гелий.
Расходы
Одно из менее заметных изменений, которые произойдут, если вы надуете воздушный шар, наполовину наполненный гелием, касается вашего бумажника. Хотя воздух бесплатный, гелий сравнительно дорогой - от 1 до 3 долларов за кубический фут, не считая расходов, связанных с покупкой или арендой баллона с гелием. Гелий - ресурс ограниченный - он настолько легкий, что буквально улетает от Земли; гелий необходимо добывать, как нефть или природный газ, из истощающихся запасов. Цена на гелий искусственно занижается из-за желания правительства США приватизировать свои запасы гелия и, как ожидается, резко вырастет после завершения этого процесса.