Vsebina
- TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
- Helij je manj gost kot zrak
- Temperatura in gostota
- Oživljajoči se baloni, napolnjeni s helijem
Če ste kdaj v hladni sobi ali vozilu pustili balon, napolnjen s helijem, ste se verjetno vrnili k zakrknjenemu koščku lateksa. Balon dejansko ni izpuhtel, ker je v njem še vedno enaka količina helija. Temperatura vpliva na gostoto plinov, kot je helij, zato se zdi, da baloni, napolnjeni s helijem, v hladnih temperaturah izpuhtijo.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Hladen zrak ne povzroča izpuščanja balonov, napolnjenih s helijem, vendar molekuli helija izgubljajo energijo in se približujejo. S tem se zmanjša prostornina znotraj balona, zaradi česar se lupina balona skrči in potone na tla.
Helij je manj gost kot zrak
Morda ste slišali, da ljudje pravijo, da je helij lažji od zraka, vendar to ni povsem res. Natančneje je reči, da je helij manj gost kot zrak. To je zato, ker se molekule zraka nabirajo tesneje, kot so molekuli helija. Gostota katere koli trdne snovi, tekočine ali plina je masa na enoto prostornine in jo je mogoče meriti na več načinov, najbolj natančen način izračuna pa je, da se njena masa v kilogramih deli s prostornino v kubičnih metrih. Gostota helija je približno 0,18 kg / m3, gostota zraka na morju pa približno 1,3 kg / m3. Zrak sestavlja 78 odstotkov dušika, 21 odstotkov kisika in 1 odstotek drugih plinov, kot sta argon in vodna para.
Pri sobni temperaturi se molekuli helija prosto gibljejo in se širijo daleč narazen, zato helijevi baloni plavajo v zraku pri sobni temperaturi. Drugi plini, ki so manj gosti od zraka, so vodik, neon, dušik, amonijak, metan in ogljikov monoksid.
Temperatura in gostota
Ko temperatura pade, helij postane gostejši. Njegove molekule izgubljajo energijo, upočasnjujejo in se pomikajo bližje skupaj, da ohranijo toploto. S tem se zmanjša prostornina znotraj balona. Ker se molekule helija približajo lupini balona bližje skupaj, ne pa navzven, balon se skrči in skrči. Molekule helija niso nič manj goste kot zrak.
Oživljajoči se baloni, napolnjeni s helijem
Ne mislite, da ko se balon, napolnjen s helijem, skrči in leži na tleh, namesto da lebdi v zraku, je brez vrednosti. Enaka količina helija je še vedno znotraj lupine balona. Balon preprosto prestavite na toplejše mesto. Molekuli helija se povečajo z energijo, se razrahljajo, odmaknejo drug od drugega in se razširijo. Balon se napolni in ponovno plava.