Di Claire Gillespie Aggiornato il 24 marzo 2022
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Una mongolfiera può sembrare molto diversa da una mongolfiera a elio, ma il principio su cui funzionano i due tipi di mongolfiera è lo stesso. Tutto si riduce alla galleggiabilità e al rapporto tra galleggiabilità e oggetti galleggianti.
La legge di galleggiabilità, nota anche come principio di Archimede, impone che qualsiasi corpo completamente o parzialmente immerso in un fluido (un gas o un liquido) a riposo subisce l'azione di una forza ascendente, o di galleggiamento, la cui grandezza è uguale al peso del fluido spostato dal corpo. Se lo applichi a un palloncino a elio, il palloncino verrà "sommerso" nell'aria (una miscela di gas). Il palloncino sposta una certa quantità di aria. A condizione che l'aria spostata sia più pesante del peso dell'elio (più il materiale del palloncino), il palloncino galleggerà nell'aria. D'altra parte, se inspiri un po' di elio non galleggerai come un palloncino, perché nessuna quantità di elio può renderti più leggero dell'aria che ti circonda.
Potrebbe non essere un'opzione per le decorazioni delle feste, ma un altro modo per far galleggiare un palloncino è con l'aria calda. Una mongolfiera è costituita da una grande borsa, detta busta, con sotto un cesto di vimini. Un bruciatore estremamente potente all'interno del cestello riscalda l'aria all'interno della busta attraverso un'intercapedine. Anche in questo caso si applica il principio della galleggiabilità. Perché la mongolfiera possa galleggiare, il peso della mongolfiera e dell'aria al suo interno deve essere inferiore al peso dell'aria ambiente spostata. L'aria calda all'interno del pallone è più leggera dell'aria che circonda il pallone, perché quando il gas si riscalda si espande, disperdendo le sue singole molecole e rendendole meno densamente concentrate. L'aria più densa all'esterno del palloncino lo sostiene e lo fa galleggiare.
Quando una mongolfiera deve essere riportata a terra, l'aria al suo interno viene raffreddata, avvicinando le molecole d'aria. Quanto più concentrate sono le molecole, tanto più pesante diventa l'aria interna, fino a pesare più dell'aria esterna e tornare indietro.
I timori di una carenza globale di elio circolano da anni, con implicazioni molto più gravi della mancanza di palloncini per le feste. L'elio viene utilizzato in medicina e nella produzione in un'ampia gamma di macchinari 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 rintracciato e localizzato un giacimento di gas elio in Tanzania nel 2016 e sperano di trovarne altro.
