Co się stanie, jeśli umieścisz Half Air i Half Helium w balonie?

Posted on
Autor: Monica Porter
Data Utworzenia: 13 Marsz 2021
Data Aktualizacji: 18 Listopad 2024
Anonim
How to inflate foil balloons
Wideo: How to inflate foil balloons

Zawartość

Dekoracyjne balony z helem, w przeciwieństwie do tych wypełnionych prostym powietrzem, unoszą się na wodzie i tworzą ciekawe, świąteczne dekoracje. Z drugiej strony balony helowe mogą być również drogie, a jeśli są używane tylko przez krótki czas, może to prowadzić do niskiego zwrotu z inwestycji. Umieszczenie pół balonu i pół helu w balonie pozwala rozdzielić różnicę.

Kompozycja

Balon wypełniony w połowie powietrzem i pół helem zmienia skład atmosfery w jego głowie - w atmosferze ziemskiej hel jest pierwiastkiem śladowym. Wewnątrz balonu atmosfera składa się z około 50 procent helu, 39,1 procent azotu, 10,5 procent tlenu i 0,5 procent argonu. W zależności od lokalnych warunków balon może również zawierać od 0 do 2 procent pary wodnej ze śladowymi ilościami dwutlenku węgla, metanu, ozonu, neonu, kryptonu i wodoru. Pomimo zawartości tlenu nie jest bezpiecznie oddychająca.

Pławność

Hel jest lżejszy od powietrza, więc chociaż balon wypełniony helem w połowie będzie wyglądał tak samo jak balon wypełniony powietrzem, będzie zachowywał się nieco inaczej. Zakładając, że jego kulisty rozmiar, 12-calowy balon ma objętość równą 4/3 x pi x 216 lub 904,8 cali sześciennych. Połowa z tego, 452,4 cala sześciennego, odpowiada 0,26 stopy sześciennej. Ponieważ hel ma udźwig około 0,84 uncji na stopę sześcienną, 12-calowy balon z helem może podnieść około 0,22 uncji. Ponieważ 12-calowy balon waży mniej niż ta ilość, balon z helem nadal będzie unosił się na powierzchni, choć nie tak dobrze, jak całkowicie wypełniony.

Deflacja

Chociaż balon z pół-helem unosi się lepiej niż balon całkowicie wypełniony powietrzem, będzie również szybciej się opróżniał, w oparciu o zasady rządzone przez prawo Grahama, które utrzymuje, że szybkość, z jaką gaz wydostaje się z pojemnika, jest bezpośrednio związana z masą cząsteczkową gaz. Ponieważ hel jest o wiele lżejszy od azotu i tlenu, głównych składników atmosfery, będzie uciekał szybciej. Jeśli zamierzasz utrzymywać balon z helem w powietrzu przez znaczny okres czasu, będziesz musiał okresowo wymieniać utracony hel.

Koszt

Jedna z mniej widocznych zmian, które mogą wystąpić, jeśli nadmuchasz balon w połowie wypełniony helem, dotyczy twojego portfela. Chociaż powietrze jest bezpłatne, hel jest stosunkowo drogi - od 1 do 3 USD za stopę sześcienną, nie uwzględniając żadnych kosztów związanych z zakupem lub wynajęciem zbiornika helu. Hel jest zasobem skończonym - jest tak lekki, że dosłownie odpływa od Ziemi; hel musi być wydobywany, podobnie jak ropa naftowa lub gaz ziemny, z malejących zapasów. Cena helu została sztucznie utrzymana przez rządy USA, które chcą sprywatyzować swoje rezerwy helu, i oczekuje się, że gwałtownie wzrosną po zakończeniu tego procesu.