Якщо ви коли-небудь залишали заповнену гелієм повітряну кулю в холодному приміщенні або транспортному засобі, ви, мабуть, повернулися до зморщеного шматка латексу. Повітряна куля насправді не здулася, оскільки в ній все ще стільки ж гелію. Температура впливає на щільність таких газів, як гелій, і тому заповнені гелієм повітряні кулі, здається, спустошуються при холодних температурах.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Холодне повітря не призводить до спуску наповнених гелієм повітряних куль, але це змушує молекули гелію втрачати енергію і зближуватися. Це зменшує об’єм всередині аеростату і змушує оболонку аеростана стискатися і опускатися на землю.
Гелій менш щільний, ніж повітря
Можливо, ви чули, як люди кажуть, що гелій легший за повітря, але це не зовсім точно. Точніше сказати, що гелій менш щільний, ніж повітря. Це тому, що молекули повітря упаковані між собою більш щільно, ніж молекули гелію. Щільність будь-якого твердого речовини, рідини або газу є масою на одиницю об'єму і може бути виміряна кількома способами, але найточніший спосіб його обчислення - розділити його масу в кілограмах на об’єм у кубіках метрів. Щільність гелію становить близько 0,18 кг / м3, тоді як щільність повітря на рівні моря становить близько 1,3 кг / м3. Повітря складається з 78 відсотків азоту, 21 відсотка кисню та 1 відсотка інших газів, таких як аргон та водяна пара.
При кімнатній температурі молекули гелію вільно рухаються і поширюються далеко один від одного, саме тому повітряні кулі гелію плавають у повітрі при кімнатній температурі. Іншими газами, менш щільними, ніж повітря, є водень, неон, азот, аміак, метан та окис вуглецю.
Температура та щільність
Коли температура падає, гелій стає щільнішим. Його молекули втрачають енергію, сповільнюються і зближуються для збереження тепла. Це зменшує об’єм всередині повітряної кулі. Оскільки молекули гелію рухаються ближче, а не назовні до оболонки аеростата, балон зморщується і стискається. Молекули гелію вже не менш щільні, ніж повітря.
Відродження повітряних куль, наповнених гелієм
Не думайте, що коли ваш заповнений гелієм повітряна куля стискається і лежить на підлозі, а не плавати в повітрі, це ні до чого. Стільки ж гелію все ще знаходиться всередині оболонки повітряної кулі. Просто перемістіть повітряну кулю в тепле місце. Молекули гелію отримують енергетичний приплив, послаблюються, віддаляються одна від одної і розширюються. Повітряна куля наповнюється і знову пливе.