ทำไมลูกโป่งถึงแตกเมื่อถูกทิ้งไว้ในรถร้อน

การรับลูกโป่งฮีเลียมจากร้านค้าและนำกลับบ้านในรถของคุณเป็นเรื่องที่ดี แต่ไม่ควรทิ้งไว้ในรถที่ร้อนจัดเป็นเวลานานๆ เนื่องจากโมเลกุลฮีเลียมจะใหญ่ขึ้นเมื่อร้อนขึ้น ดังนั้นหากลูกโป่งของคุณร้อนขึ้นเรื่อยๆ ลูกโป่งก็จะแตกออกในที่สุด หากคุณจำเป็นต้องทิ้งลูกโป่งไว้ในรถในวันที่อากาศร้อน ทางที่ดีควรใส่ไว้ในท้ายรถให้ห่างจากแสงแดดโดยตรง

สสารทั้งหมดมีอะตอมและโมเลกุลที่ไม่เคยหยุดเคลื่อนที่ เมื่อคุณเพิ่มความร้อนให้กับสาร โมเลกุลและอะตอมจะเคลื่อนที่เร็วขึ้น แต่เมื่ออะตอมเคลื่อนที่เร็วขึ้น ช่องว่างระหว่างอะตอมจะใหญ่ขึ้น ทำให้วัตถุขยายตัวและใช้พื้นที่มากขึ้น (แต่มวลของวัตถุไม่เปลี่ยนแปลง) ตรงกันข้ามเกิดขึ้นเมื่อความร้อนออกจากสาร: The โมเลกุลเคลื่อนที่ช้าลง และอะตอมเคลื่อนที่เข้าใกล้กันมากขึ้น ทำให้วัตถุหดตัวและรับน้อยลง พื้นที่ (อีกครั้ง มวลไม่เปลี่ยนแปลง) ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ ทั้งหมดขยายตัวเมื่อคุณเพิ่มความร้อนแต่ในลักษณะที่ต่างกัน

เช่นเดียวกับสารทั้งหมด โมเลกุลของฮีเลียมจะขยายตัวเมื่อคุณให้ความร้อนแก่พวกมัน พวกมันมีความหนาแน่นน้อยกว่าอากาศอยู่แล้ว (นี่คือสาเหตุที่ลูกโป่งฮีเลียมลอยอยู่ในอากาศ) และความร้อนทำให้พวกมันหนาแน่นยิ่งขึ้น ฮีเลียมเป็นก๊าซ และเช่นเดียวกับก๊าซอื่นๆ ที่โมเลกุลของมันเคลื่อนที่ไปในทุกทิศทาง เมื่อโมเลกุลของแก๊สบินไปในทิศทางที่ต่างกัน จะชนกับวัตถุอื่นและสร้างแรงกดดัน ในบอลลูนฮีเลียม วัสดุของบอลลูนจะรับแรงกดดันนี้ ด้วยเหตุนี้เองที่ศิลปินบอลลูนจะพองบอลลูนฮีเลียมเล็กน้อยในช่วงอากาศร้อน หากคุณย้ายลูกโป่งฮีเลียมไปไว้ในที่ที่เย็นกว่า คุณจะสังเกตเห็นว่ามันหดตัวเล็กน้อยเพราะ สิ่งที่ตรงกันข้ามเกิดขึ้น: โมเลกุลหดตัวและใช้พื้นที่น้อยลงภายในวัสดุของ ลูกโป่ง

ลูกโป่งฟอยล์และลูกโป่งลาเท็กซ์มีคุณสมบัติต่างกัน แต่ฮีเลียมจะขยายตัวภายในบอลลูนโดยไม่คำนึงถึงวัสดุ ลูกโป่งฟอยล์มีปริมาตรคงที่ ซึ่งหมายความว่าวัสดุมีการยืดน้อยมากหรือไม่มีเลย ลาเท็กซ์ (ยาง) มีความยืดหยุ่นมากกว่ากระดาษฟอยล์ แต่ในที่สุด ลูกโป่งลาเท็กซ์ก็จะยังเด้งเมื่อ การขยายตัวของโมเลกุลฮีเลียมขยายไปถึงขีดจำกัดเพราะเกินความดันสูงสุดของลาเท็กซ์ อนุญาต นอกจากนี้ ลูกโป่งสีเข้มจะดูดซับความร้อนได้เร็วกว่า และแตกเร็วกว่าลูกโป่งสีอ่อน