Inhoud
Een heteluchtballon ziet er misschien heel anders uit dan een heliumballon, maar het principe achter hoe de twee soorten ballonnen werken, is hetzelfde. Het komt allemaal neer op drijfvermogen en de relatie tussen drijfvermogen en drijvende objecten.
Waarom Helium dingen laat drijven
De wet van het drijfvermogen, ook bekend als het Archimedes-principe, dicteert dat elk lichaam geheel of gedeeltelijk ondergedompeld in een vloeistof (een gas of een vloeistof) in rust wordt uitgeoefend door een opwaartse of drijvende kracht, waarvan de grootte gelijk is aan het gewicht van de vloeistof verplaatst door het lichaam. Als u dit op een heliumballon aanbrengt, wordt de ballon "ondergedompeld" in lucht (een mengsel van gassen). De ballon verplaatst een hoeveelheid lucht. Op voorwaarde dat de verplaatste lucht zwaarder is dan het gewicht van het helium (plus het materiaal van de ballon), zal de ballon in de lucht zweven. Aan de andere kant, als je een beetje helium inademt, dobber je niet als een ballon, omdat geen enkele hoeveelheid helium je lichter kan maken dan de lucht om je heen.
Maak ballonvlotter zonder helium
Het is misschien geen optie voor feestdecoraties, maar een andere manier om een ballon te laten zweven is met hete lucht. Een heteluchtballon bestaat uit een grote zak, bekend als een envelop, met een rieten mand eronder. Een extreem krachtige brander in de mand verwarmt de lucht in de envelop door een opening. Ook hier geldt het drijfvermogen. Om de heteluchtballon te laten zweven, moet het gewicht van de ballon en de lucht erin minder zijn dan het gewicht van de verplaatste omgevingslucht. De hete lucht in de ballon is lichter dan de lucht rondom de ballon, omdat wanneer gas heet wordt, het uitzet, de afzonderlijke moleculen verspreidt en ze minder dicht geconcentreerd maakt. De dichtere lucht buiten de ballon drijft hem omhoog en laat hem drijven.
Wanneer een heteluchtballon terug naar de grond moet worden gebracht, wordt de lucht erin afgekoeld, waardoor de luchtmoleculen dichter bij elkaar worden getrokken. Hoe geconcentreerder de moleculen zijn, hoe zwaarder de binnenlucht wordt, totdat deze meer weegt dan de buitenlucht en terug naar beneden stroomt.
Problemen met Helium
Angst voor een wereldwijd tekort aan helium circuleert al jaren, met implicaties die veel ernstiger zijn dan een gebrek aan ballonnen. Helium wordt gebruikt in de geneeskunde en productie in een breed scala van machines en industriële activiteiten, vanwege zijn stabiliteit en het feit dat het niet gemakkelijk reageert met andere chemicaliën. Het goede nieuws is dat onderzoekers in 2016 een heliumgasveld in Tanzania hebben opgespoord en gevonden, en ze hopen meer te vinden.