Palloncini ad elio sono i giocattoli dei bambini popolari perché si alzano nell'aria, che hanno bisogno di essere legati con una stringa per impedire loro di volare via. Palloncini scoppiati con respiro, d'altra parte, non hanno questa proprietà. Si tratta di una differenza di galleggiabilità. Comportamento di palloni di elio è analogo alla cose che galleggiano in acqua, come cubetti di ghiaccio e salvagenti.
Spinta di galleggiamento
Palloncini ad elio aumentano a causa della forza di galleggiamento creata dall'aria circostante. Spinta di galleggiamento è la tendenza dei fluidi a cercare il loro punto più basso. Di conseguenza, essi spingere qualcosa di meno denso. Un oggetto in un fluido sarà continuare a salire fino a quando il fluido circostante ha la stessa densità dell'oggetto; il fluido spostato è della stessa massa dell'oggetto che sta sostenendo il fluido. Se il fluido è un liquido, questa uguaglianza può essere raggiunto quando una determinata percentuale dell'oggetto sporge sopra superficie del fluido.
Aria ha un peso
Palloncini esercitano una forza di compressione sui loro contenuti perché vogliono tornare alle loro dimensioni normali. Questa forza inserisce il contenuto sotto pressione, rendendo il gas all'interno più denso di quanto sarebbe se deve fuoriuscire dal palloncino. A causa di questa alta densità, palloncini riempiti di aria (ad esempio, saltata in aria con il respiro) cadere a terra. Ha più peso che l'aria che lo circonda. Poiché la massa nei fluidi cerca il suo punto più basso, si scende senza essere buoyed in su.
Elio, tuttavia, è chiaro abbastanza che, anche compressi, suo peso più peso del palloncino sono di solito abbastanza leggero per essere spinto verso l'alto da aria che sta cercando di cercare un punto più basso circostante. Nota che questo non sarebbe accaduto se non aria avuto peso perché quindi gravità non sarebbe in grado di tirarlo sotto oggetti leggeri.
Palloncini che non galleggiano
Si noti che a causa della natura dei fluidi a cercare il loro punto più basso, è possibile per un pallone ad elio ad affondare in aria. Si supponga che un palloncino si ferma che si estende in modo significativo dopo un certo punto e si può prendere ad alta pressione senza scoppiare. Può essere riempito con Elio così tanto che in realtà affonda in aria. Se l'elio è talmente denso da essere liquido, questo è ovvio, ma la pelle di palloncino sarebbe fatto così fredda da Elio congelato che sarebbe facilmente in frantumi al momento di colpire il pavimento.
Iceberg
Un esempio illustrativo di galleggiamento in liquidi viene a noi da iceberg. Quando il ghiaccio del ghiacciaio scende nell'oceano, è meno denso dell'acqua di mare, del 10 per cento. L'acqua dell'oceano tenta di cercare il suo livello più basso a causa della gravità. Spinge il ghiaccio fuori del modo di farlo, costringendo il ghiaccio fino a quando esso sposta solo la massa d'acqua uguale alla propria massa.
L'atmosfera
Se Elio galleggia in aria, perche ' non gli altri gas in atmosfera separato di peso, troppo? Aria è composta da ossigeno e azoto, con un po' di anidride carbonica e altri gas in tracce. Questo mix è mantenuto perché l'azoto è solo leggermente meno denso dell'ossigeno. Aria è circa 21 percentuale di ossigeno e azoto 78 per cento; di conseguenza, ossigeno puro affonderà lentamente in aria fino a quando il gas alla fine mescolare e stendere. La distribuzione di velocità dei gas è continua. Perché c'è così tanto azoto, ci saranno un sacco di sue molecole in movimento troppo lento per far rimbalzare se stessi di sopra di tutte le molecole di ossigeno più pesante. Peso molecolare di elio, tuttavia, è troppo leggero per l'ordinamento di sovrapposizione visto tra ossigeno e azoto.