Ecco una spiegazione passo passo di come funzionano i palloncini di elio:
1. Riempire il palloncino con elio:
- Il gas elio si ottiene dalle riserve di gas naturale o estraendolo dall'atmosfera.
- Il gas elio viene quindi compresso in serbatoi per un facile trasporto e stoccaggio.
- Per riempire un palloncino, il serbatoio dell'elio è collegato al collo del palloncino e il gas elio viene rilasciato nel palloncino.
2. Galleggiabilità e densità:
- Il gas elio ha una densità molto bassa rispetto all'aria. A temperatura e pressione ambiente, la densità dell'elio è di circa 0,1786 grammi per litro, mentre la densità dell'aria è di circa 1,29 grammi per litro.
- A causa di questa differenza di densità, il palloncino riempito di elio sposta un volume d'aria maggiore del suo peso. Ciò crea una forza di galleggiamento verso l'alto che contrasta il peso del palloncino e gli consente di sollevarsi.
3. Principio di Archimede:
- La forza di galleggiamento sperimentata dal pallone è spiegata dal principio di Archimede, che afferma che la forza di galleggiamento verso l'alto su un oggetto in un fluido è uguale al peso del fluido spostato da quell'oggetto.
- Nel caso del pallone ad elio, il peso dell'aria spostata è maggiore del peso dell'elio all'interno del pallone, creando la forza netta verso l'alto che solleva il pallone.
4. Salita in mongolfiera:
- Quando il palloncino sale, la pressione dell'aria che lo circonda diminuisce, provocando l'espansione del gas elio al suo interno. Questa espansione aumenta ulteriormente la forza di galleggiamento, consentendo al palloncino di continuare a salire fino a raggiungere un equilibrio in cui la forza di galleggiamento corrisponde al peso del palloncino e dell'aria circostante.
È importante notare che mentre i palloncini di elio possono galleggiare, alla fine raggiungono la loro altitudine massima e iniziano a scendere a causa di fattori come i cambiamenti di temperatura e la diffusione dell'elio attraverso il materiale del palloncino.
