Spôsobuje studený vzduch vyfukovanie balónov naplnených latexom héliom?

Ak ste niekedy nechali balón naplnený héliom v chladnej miestnosti alebo vo vozidle, pravdepodobne ste sa vrátili k scvrknutému kusu latexu. Balón sa v skutočnosti neodfúkol, pretože sa v ňom stále nachádza rovnaké množstvo hélia. Teplota ovplyvňuje hustotu plynov, ako je hélium, a preto sa zdá, že balóny naplnené héliom vyfukujú za nízkych teplôt.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Studený vzduch nespôsobuje vyfúknutie balónov naplnených latexom héliom, ale spôsobuje to, že molekuly hélia strácajú energiu a pohybujú sa bližšie k sebe. Tým sa zníži objem vo vnútri balónika a plášť balónika sa zmenší a klesne k zemi.

Možno ste počuli, že ľudia hovoria, že hélium je ľahšie ako vzduch, ale to nie je úplne pravda. Presnejšie je povedať, že hélium je menej husté ako vzduch. Je to tak preto, lebo molekuly vzduchu sú zbalené pevnejšie ako molekuly hélia. Hustota akejkoľvek pevnej látky, kvapaliny alebo plynu je hmotnosť na jednotku objemu a dá sa merať niekoľkými spôsobmi, ale najpresnejší spôsob jeho výpočtu je vydeliť jeho hmotnosť v kilogramoch a objemom v kubických jednotkách metrov. Hustota hélia je asi 0,18 kg / m3, zatiaľ čo hustota vzduchu na úrovni mora je asi 1,3 kg / m3. Vzduch pozostáva zo 78 percent dusíka, 21 percent kyslíka a 1 percenta ďalších plynov, ako je argón a vodná para.

Pri izbovej teplote sa molekuly hélia pohybujú voľne a sú rozšírené ďaleko od seba, čo je dôvod, prečo héliové balóny plávajú vo vzduchu pri izbovej teplote. Ostatné plyny, ktoré sú menej husté ako vzduch, sú vodík, neón, dusík, amoniak, metán a oxid uhoľnatý.

Keď teplota klesne, hélium bude hustejšie. Jeho molekuly strácajú energiu, spomaľujú sa a približujú sa bližšie k sebe, aby šetrili teplo. Tým sa zníži objem vo vnútri balónika. Pretože sa molekuly hélia pohybujú bližšie k sebe, a nie smerom k obalu balónika, balón sa scvrkáva a zmenšuje. Molekuly hélia už nie sú menej husté ako vzduch.

Nemyslite si, že akonáhle sa váš balón naplnený héliom zmenší a namiesto plávania vo vzduchu leží na podlahe, je to bezcenné. Rovnaké množstvo hélia je stále vo vnútri plášťa balónika. Balón jednoducho premiestnite na teplejšie miesto. Molekuly hélia získavajú energiu, uvoľňujú sa, vzďaľujú sa od seba a rozširujú sa. Balón sa vyplní a opäť pláva.