Hvad sker der, hvis du lægger halv luft og halv helium i en ballon?

Dekorative heliumballoner, i modsætning til dem, der er fyldt med simpel luft, flyder og giver interessante, festlige dekorationer. På den anden side kan heliumballoner også være dyre, og hvis de kun bruges i kort tid, kan dette føre til et lavt investeringsafkast. At sætte halv luft og halv helium i en ballon giver dig mulighed for at opdele forskellen.

Sammensætning

En ballon fyldt med halv luft og halv helium omdanner atmosfærens sammensætning indenfor det på hovedet - i jordens atmosfære er helium et sporelement. Inden i ballonen består atmosfæren af ​​ca. 50 procent helium, 39,1 procent nitrogen, 10,5 procent oxygen og .5 procent argon. Afhængig af lokale forhold kan ballonen også indeholde mellem 0 og 2 procent vanddamp med spormængder af kuldioxid, methan, ozon, neon, krypton og hydrogen. På trods af iltindholdet er det ikke sikkert åndbart.

Opdrift

Helium er lettere end luft, så selv om en ballon halvfyldt med helium vil se det samme som en ballon fyldt fuldstændigt med luft , det vil opføre sig lidt anderledes. Forudsat at det er sfærisk i størrelse, har en 12-tommer ballon et volumen svarende til 4/3 x pi x 216 eller 904,8 kubik inches. Halvdelen af ​​det, 452,4 kubikmeter, svarer til 0,26 kubikfod. Fordi helium har en løftekapacitet på ca. 0,84 ounce pr. Kubikmeter, kan en halvhelium 12-tommer ballon løfte ca. 22 ounces. Da en 12-tommers ballon vejer mindre end denne mængde, vil en halv-heliumballon stadig flyde, men ikke så godt som en helt fyldt.

Deflation

Selv om en halv-heliumballon flyder bedre end en fuldstændig luftfyldt ballon, vil den også deflater hurtigere, baseret på principper reguleret af Grahams lov, hvilket fastslår, at den hastighed, ved hvilken gas kommer ud af en beholder, er direkte relateret til gasens molekylvægt. Fordi helium er så meget lettere end nitrogen og ilt, atmosfærens primære bestanddele, vil det undslippe hurtigere. Hvis du har til hensigt at holde din halvheliumballon luftbårne i lang tid, skal du med jævne mellemrum udskifte det tabte helium.

Omkostninger

En af de mindre synlige ændringer der opstår hvis du blæser en ballon halv fuld af helium involverer din tegnebog. Selv om luften er fri, er helium forholdsvis dyrt - mellem $ 1 og $ 3 pr. Kubikmeter, ikke inklusive omkostninger forbundet med køb eller leje af en helium tank. Helium er en endelig ressource - den er så let, at den bogstaveligt flyder væk fra Jorden; Helium skal udvindes, som olie eller naturgas, fra svindende lagre. Prisen på helium har været kunstigt lav ved den amerikanske regerings ønske om at privatisere sine heliumreserver og forventes at stige kraftigt, når processen er afsluttet.