Proto, pokud jste byli na obsazení 1 litr soda láhev plná hélia, láhev by se váží asi 1 gram méně než ve stejném láhve naplněné vzduchem. To nezní jako moc - láhev sám váží více než gram, takže to nebude plavat. Nicméně, ve velkých objemech, je rozdíl mezi vzduchem a hélia 1-gram-per-litr může opravdu sčítají. To vysvětluje, proč vzducholodí a balóny jsou obvykle poměrně velké - mají přemístit mnoho vzduchu, aby létali. Následující diagram ukazuje rozdílné nosnosti různých objemů helia:
100-noha-průměr balón může zvednout 33.000 liber! Zde je, jak můžete zjistit nosnost helia v kulové hélia balónu:
- Určete objem balónu. Objem koule je 4/3 * pi * r 3, kde r je poloměr balónu. Tak nejprve určit poloměr koule (poloměr je polovina průměru). Cube poloměr (vynásobte ji sám dvakrát: r * r * r), vynásobte 4/3 a pak vynásobte Pi. Pokud provádíte měření váš balón ve stopách, který vám dává objem balónku v kubických stop.
- Jedna kubická stopa helia zvedne o 28,2 gramů, takže znásobit objem balónku o 28,2.
- Dělení 448 - počet gramů v libru - pro určení počtu liber to může zvednout
Tak, například, balón 20-noha má poloměr. 10 stop. 10 * 10 * 10 * 3.14 * 4/3 = 4186 kubických stop objemu. 4,186 kubických stop * 28,2 gramů /kubických stop = 118,064 gramů. 118,064 g /448 g za libru = 263 liber vztlaku.
I když to není používán hodně anymore, vodíku balóny byly kdysi velmi populární. Vodík váží pouhých 0,08988 gramů na litr. Nicméně, to je vysoce hořlavý, takže sebemenší jiskra může způsobit obrovské explozi.
Tak proč helium a vodík mnohem lehčí než vzduch? Je to proto, že vodík a atomy hélia jsou lehčí než atom dusíku. Mají méně elektrony, protony a neutrony, než atomy dusíku dělat, a to z nich dělá lehčí (přibližná atomová hmotnost vodíku je 1, helium je 4 a dusíku je 14). Přibližně stejný počet atomů každého z těchto prvků vyplní přibližně stejné množství prostoru. Proto plyny vyrobené z lehčích prvků jsou lehčí.
Horkovzdušné
Co horkovzdušných balónů? Fungují tak, že podobných principech. Pokud ohřát plyn expanduje. V případě balónem, když je plyn uvnitř balónu
- Jedna kubická stopa helia zvedne o 28,2 gramů, takže znásobit objem balónku o 28,2.