Повітряна куля може виглядати зовсім інакше, ніж гелієва, але принцип роботи двох типів аеростатів однаковий. Все зводиться до плавучості та відношення плавучості до плавучих об’єктів.
Чому гелій змушує речі плавати
Закон плавучості, також відомий як принцип Архімеда, диктує, що будь-яке тіло повністю або частково занурене в рідину (газ або рідина) у стані спокою впливає висхідною або плавучою силою, величина якої дорівнює вазі рідини, витісненої тіло. Якщо застосувати це до гелієвої кулі, вона буде «занурена» у повітря (суміш газів). Балон витісняє кількість повітря. За умови, що витіснене повітря важче за вагу гелію (плюс матеріал аеростата), аеростат буде плавати в повітрі. З іншого боку, якщо ви вдихнете трохи гелію, ви не будете плавати, як повітряна куля, оскільки жодна кількість гелію не може зробити вас легшим за повітря навколо вас.
Зробіть повітряну кулю плаваючою без гелію
Можливо, це не варіант для прикраси для вечірок, але інший спосіб зробити повітряну кулю поплавцем - це гаряче повітря. Повітряна куля складається з великого мішка, відомого як конверт, з плетеним кошиком під ним. Надзвичайно потужний пальник у кошику через зазор нагріває повітря всередині конверта. Знову ж застосовується принцип плавучості. Щоб повітряна куля плавала, вага аеростата і повітря всередині нього повинні бути меншими за вагу витісненого навколишнього повітря. Гаряче повітря всередині аеростата легше, ніж повітря, що оточує аеростат, оскільки коли газ нагрівається, він розширюється, розсіюючи окремі молекули і роблячи їх менш щільно концентрованими. Більш щільне повітря за межами аеростата піднімає його і змушує плавати.
Коли повітряну кулю потрібно повернути на землю, повітря всередині неї охолоджується, зближуючи молекули повітря. Чим концентрованіші молекули, тим важче стає внутрішнє повітря, поки воно не важить більше, ніж зовнішнє, і не рухається назад вниз.
Проблеми з гелієм
Побоювання глобальної нестачі гелію циркулюють роками, і наслідки набагато серйозніші, ніж відсутність партійних аеростатів. Гелій використовується в медицині та виробництві в широкому діапазоні машин та промислової діяльності завдяки своїй стабільності та тому, що він не реагує легко з іншими хімічними речовинами. Хороша новина полягає в тому, що в 2016 році дослідники відстежили і розмістили родовище гелієвого газу в Танзанії, і вони сподіваються знайти більше.