DIY Ballon Flydende:Sådan løfter du balloner uden helium

Af Claire Gillespie Opdateret 24. marts 2022

twpixels/iStock/GettyImages

En luftballon kan se meget anderledes ud end en heliumballon, men princippet bag, hvordan de to typer balloner fungerer, er det samme. Det hele kommer ned til opdrift og forholdet mellem opdrift og flydende genstande.

Hvorfor helium får ting til at flyde

Hvorfor helium får ting til at flyde

Loven om opdrift, også kendt som Archimedes' princip, dikterer, at ethvert legeme, der er helt eller delvist nedsænket i en væske (en gas eller en væske) i hvile, påvirkes af en opadgående eller opdriftskraft, hvis størrelse er lig med vægten af den væske, der forskydes af kroppen. Hvis du påfører dette på en heliumballon, er ballonen "nedsænket" i luft (en blanding af gasser). Ballonen fortrænger en mængde luft. Forudsat at den fortrængte luft er tungere end heliumets vægt (plus ballonens materiale), vil ballonen svæve i luften. På den anden side, hvis du inhalerer lidt helium, flyder du ikke som en ballon, fordi ingen mængde helium kan gøre dig lettere end luften omkring dig.

Få ballonen til at flyde uden helium

Få ballonen til at flyde uden helium

Det er måske ikke en mulighed for festpynt, men en anden måde at få en ballon til at flyde på er med varmluft. En luftballon består af en stor pose, kendt som en konvolut, med en flettet kurv hængende nedenunder. En ekstremt kraftig brænder i kurven opvarmer luften inde i konvolutten gennem et mellemrum. Igen gælder opdriftsprincippet. For at varmluftballonen kan flyde, skal vægten af ​​ballonen og luften inde i den være mindre end vægten af ​​den fortrængte omgivende luft. Den varme luft inde i ballonen er lettere end luften, der omgiver ballonen, fordi når gassen bliver varm, udvider den sig, spreder dens individuelle molekyler og gør dem mindre tæt koncentrerede. Den tættere luft uden for ballonen løfter den op og får den til at flyde.

Når en varmluftballon skal bringes tilbage til jorden, afkøles luften inde i den, hvilket trækker luftmolekylerne tættere sammen. Jo mere koncentrerede molekylerne er, jo tungere bliver luften indeni, indtil den vejer mere end luften udenfor og bevæger sig ned igen.

Problemer med helium

Problemer med helium

Frygten for en global mangel på helium har cirkuleret i årevis, med implikationer langt mere alvorlige end mangel på festballoner. Helium bruges i medicin og fremstilling i en lang række maskiner og industrielle aktiviteter på grund af dets stabilitet og det faktum, at det ikke reagerer let med andre kemikalier. Den gode nyhed er, at forskere sporede og lokaliserede et heliumgasfelt i Tanzania i 2016, og de håber at finde flere.