Se hai mai lasciato un palloncino riempito di elio in una cella frigorifera o in un veicolo, probabilmente sei tornato a un pezzo di lattice raggrinzito. Il pallone non si è sgonfiato perché la stessa quantità di elio è ancora al suo interno. La temperatura influenza la densità di gas come l'elio, motivo per cui i palloncini pieni di elio sembrano sgonfiarsi a basse temperature.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
Aria fredda non fa sgonfiare palloncini pieni di elio in lattice, ma fa perdere energia alle molecole di elio e si avvicina. Questo riduce il volume all'interno del pallone e fa restringere il guscio del pallone e sprofondare a terra.
L'elio è meno denso dell'aria
Potresti aver sentito la gente dire che l'elio è più leggero dell'aria, ma questo è non strettamente vero. È più preciso affermare che l'elio è meno denso dell'aria. Questo perché le molecole d'aria sono raggruppate più strettamente delle molecole di elio. La densità di qualsiasi solido, liquido o gas è la massa per unità di volume e può essere misurata in diversi modi, ma il modo più preciso per calcolarla è dividere la sua massa in chilogrammi per il suo volume in metri cubi. La densità dell'elio è di circa 0,18 kg /m3, mentre la densità dell'aria a livello del mare è di circa 1,3 kg /m3. L'aria è composta per il 78 percento di azoto, il 21 percento di ossigeno e l'1 percento di altri gas come argon e vapore acqueo.
A temperatura ambiente, le molecole di elio si muovono liberamente e si diffondono molto distanti, motivo per cui i palloncini ad elio galleggiano nell'aria a temperatura ambiente. Altri gas che sono meno densi dell'aria sono idrogeno, neon, azoto, ammoniaca, metano e monossido di carbonio.
Temperatura e densità
Quando la temperatura scende, l'elio diventa più denso. Le sue molecole perdono energia, rallentano e si avvicinano per conservare il calore. Ciò riduce il volume all'interno del palloncino. Poiché le molecole di elio si stanno avvicinando, anziché verso l'esterno verso il guscio del palloncino, il palloncino si restringe e si restringe. Le molecole di elio non sono più meno dense dell'aria.
Rianimare palloncini pieni di elio
Non pensare che una volta che il tuo palloncino riempito di elio si restringe e si stende sul pavimento invece di fluttuare nell'aria, è inutile. La stessa quantità di elio è ancora all'interno del guscio del pallone. Basta spostare il palloncino in un luogo più caldo. Le molecole di elio ricevono una sferzata di energia, si allentano, si allontanano l'una dall'altra e si espandono. Il palloncino si riempie e galleggia di nuovo.