Una mongolfiera può sembrare molto diversa da un pallone ad elio, ma il principio alla base del funzionamento dei due tipi di palloncino è lo stesso. Tutto si riduce alla galleggiabilità e al rapporto di galleggiamento con gli oggetti fluttuanti.

Perché l'elio fa galleggiare le cose

La legge della galleggiabilità, nota anche come principio di Archimede, stabilisce che qualsiasi corpo completamente o parzialmente immerso in un fluido (un gas o un liquido) a riposo viene agito da una forza ascendente, o galleggiante, la cui grandezza è uguale al peso del fluido spostato dal corpo. Se si applica questo a un pallone ad elio, il pallone viene "immerso" nell'aria (una miscela di gas). Il palloncino sposta una quantità d'aria. Se l'aria spostata è più pesante del peso dell'elio (più il materiale del palloncino), il pallone galleggerà nell'aria. D'altra parte, se inspiri un po 'di elio non galleggierai come un palloncino, perché nessuna quantità di elio può renderti più leggero dell'aria intorno a te.

Fai galleggiare il pallone senza elio

Potrebbe non essere un'opzione per le decorazioni per le feste, ma un altro modo per far galleggiare un palloncino è con l'aria calda. Una mongolfiera consiste in una grande borsa, nota come una busta, con un cesto di vimini appeso al di sotto. Un bruciatore estremamente potente all'interno del cesto riscalda l'aria all'interno della busta attraverso uno spazio vuoto. Di nuovo, si applica il principio di galleggiabilità. Perché la mongolfiera fluttui, il peso del pallone e dell'aria al suo interno deve essere inferiore al peso dell'aria sfollata. L'aria calda all'interno del palloncino è più leggera dell'aria che circonda il palloncino, perché quando il gas si scalda si espande, disperdendo le sue singole molecole e rendendole meno densamente concentrate. L'aria più densa al di fuori del pallone la carica e la fa galleggiare.

Quando una mongolfiera deve essere riportata a terra, l'aria al suo interno si raffredda, avvicinando le molecole d'aria. Più le molecole sono concentrate, più è pesante l'aria interna, finché non pesa più dell'aria esterna e torna indietro.

Problemi con l'elio

I timori di una carenza di elio globale sono stati circolando per anni, con implicazioni ben più gravi di una mancanza di palloncini di partito. L'elio è utilizzato nella medicina e nella produzione in una vasta gamma di macchine e attività industriali, grazie alla sua stabilità e al fatto che non reagisce facilmente con altri prodotti chimici. La buona notizia è che i ricercatori hanno localizzato e localizzato un giacimento di gas ad elio in Tanzania nel 2016, e sperano di trovarne altri.