Innhold
En varmluftsballong kan se veldig annerledes ut enn en heliumballong, men prinsippet bak hvordan de to typene ballong fungerer er det samme. Det hele kommer ned på oppdrift og forholdet mellom oppdrift og flytende gjenstander.
Hvorfor Helium får ting til å flyte
Oppdriftsloven, også kjent som Archimedes-prinsippet, dikterer at ethvert legeme helt eller delvis nedsenket i en væske (en gass eller en væske) i hvile blir utøvd av en oppadgående eller oppdriftskraft, hvis størrelse er lik vekten av væsken som fortrenges av kroppen. Hvis du bruker dette på en heliumballong, er ballongen "nedsenket" i luft (en blanding av gasser). Ballongen fortrenger en mengde luft. Forutsatt at den fortrengte luften er tyngre enn vekten til helium (pluss ballongmaterialet), vil ballongen flyte i luften. På den annen side, hvis du inhalerer litt helium, vil du ikke flyte som en ballong, fordi ingen mengde helium kan gjøre deg lettere enn luften rundt deg.
Gjør ballongflyt uten helium
Det er kanskje ikke et alternativ for festdekorasjoner, men en annen måte å få en ballong til å flyte på er med varm luft. En varmluftsballong består av en stor pose, kjent som en konvolutt, med en kurvkurv hengende under. En ekstremt kraftig brenner i kurven varmer luften inni konvolutten gjennom et gap. Igjen gjelder oppdriftsprinsippet. For at luftballongen skal flyte, må vekten på ballongen og luften inni den være mindre enn vekten til den fortrengte omgivelsesluften. Den varme luften inne i ballongen er lettere enn luften som omgir ballongen, fordi når gass blir varm, ekspanderer den, sprer dens individuelle molekyler og gjør dem mindre tette konsentrert. Den tettere luften utenfor ballongen bøyer den opp og får den til å flyte.
Når en varmluftsballong må bringes ned igjen til bakken, avkjøles luften inne i den, og trekker luftmolekylene nærmere hverandre. Jo mer konsentrert molekylene er, desto tyngre blir luften inne, inntil den veier mer enn uteluften og reiser tilbake ned.
Problemer med helium
Frykten for en global heliummangel har sirkulert i mange år, med implikasjoner langt mer alvorlige enn mangel på festballonger. Helium brukes i medisin og produksjon i et bredt spekter av maskiner og industrielle aktiviteter, på grunn av stabiliteten og det faktum at det ikke reagerer lett med andre kjemikalier. Den gode nyheten er at forskere sporet og lokaliserte et heliumgassfelt i Tanzania i 2016, og de håper å finne mer.