Če ste v hladilni sobi ali vozilu kdaj pustili balij, napolnjen s helijem, ste verjetno prišli do skrčenega kosa lateksa. Balon se dejansko ni izpuhal, ker je v njem še vedno enaka količina helija. Temperatura vpliva na gostoto plinov, kot je helij, zato se zdi, da se baloni, napolnjeni s helijem, izpuhujejo v hladnih temperaturah.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Zaradi hladnega zraka baloni, napolnjeni s helijem, ne puščajo, molekule helija pa izgubljajo energijo in se približujejo. To zmanjša prostornino v balonu in se lupina balona skrči in potopi na tla.
Helij je manj gost kot zrak
Morda ste že slišali, da ljudje pravijo, da je helij lažji od zraka, vendar to ni povsem res. Bolj natančno je reči, da je helij manj gost kot zrak. To je zato, ker so molekule zraka tesneje zapakirane kot molekule helija. Gostota katere koli trdne snovi, tekočine ali plina je masa na enoto prostornine in jo je mogoče izmeriti na več načinov, toda najbolj natančen način izračuna je ta, da njegovo maso v kilogramih delimo s prostornino v kubikih metrov. Gostota helija je približno 0,18 kg / m3, medtem ko je gostota zraka na morski gladini približno 1,3 kg / m3. Zrak je sestavljen iz 78 odstotkov dušika, 21 odstotkov kisika in 1 odstotek drugih plinov, kot sta argon in vodna para.
Pri sobni temperaturi se molekule helija prosto gibljejo in širijo daleč narazen, zato helijevi baloni plavajo v zraku pri sobni temperaturi. Drugi plini, ki so manj gosti kot zrak, so vodik, neon, dušik, amoniak, metan in ogljikov monoksid.
Temperatura in gostota
Ko temperatura pade, helij postane gostejši. Njegove molekule izgubijo energijo, upočasnijo se in se približajo skupaj, da ohranijo toploto. To zmanjša glasnost v balonu. Ker se molekule helija približujejo, ne pa navzven proti lupini balona, se balon skrči in skrči. Molekule helija niso več manj goste kot zrak.
Oživitev balonov s helijem
Ne mislite, da ko se vaš balon, napolnjen s helijem, skrči in leži na tleh, namesto da plava v zraku, je brez vrednosti. Enaka količina helija je še vedno znotraj lupine balona. Preprosto premaknite balon na toplejše mesto. Molekule helija dobijo energijski zagon, se zrahljajo, odmaknejo druga od druge in se razširijo. Balon se napolni in spet plava.