Содержание
Можно купить гелиевые шарики в магазине и забрать их домой в машине, но не стоит оставлять их в горячей машине надолго. Это происходит потому, что молекулы гелия становятся больше, когда они нагреваются, поэтому, если ваши воздушные шары продолжают нагреваться, они в конечном итоге выскочат. Если вам нужно оставить воздушные шары в машине в жаркий день, лучше всего поместить их в багажник вдали от прямых солнечных лучей.
Кинетическая теория материи
Вся материя имеет атомы и молекулы, которые никогда не перестают двигаться. Когда вы добавляете тепло к веществу, молекулы и атомы движутся еще быстрее. Но когда атомы движутся быстрее, пространство между ними увеличивается, заставляя объект расширяться и занимать больше места. (Масса объекта не меняется, хотя.) Когда тепло покидает вещество, происходит обратное: молекулы движутся медленнее, а атомы движутся ближе друг к другу, заставляя объект сжиматься и занимать меньше места. (Опять же, масса не меняется.) Твердые вещества, жидкости и газы расширяются, когда вы добавляете тепло, но по-разному.
Гелий и тепло
Как и все вещества, молекулы гелия расширяются, когда вы их нагреваете. Они уже менее плотные, чем воздух (вот почему гелиевые шарики плавают в воздухе), а тепло делает их еще плотнее. Гелий - это газ, и, как и все газы, его молекулы движутся во всех направлениях. Когда молекулы газа летают в разных направлениях, они сталкиваются с другими объектами и создают давление. В гелиевом баллоне материал баллона несет основную нагрузку от этого давления. Именно по этой причине в жаркую погоду художники по аэростатам слегка недооценивают гелиевые шарики. Если вы переместите гелиевые шарики в более прохладную среду, вы заметите, что они немного сжимаются, потому что происходит обратное: молекулы сжимаются и занимают меньше места внутри материала шариков.
Фольга против латексных шаров
Фольгированные и латексные баллончики имеют разные свойства, но гелий расширяется внутри баллона независимо от его материала. Фольгированные шарики имеют фиксированный объем, что означает, что материал имеет очень небольшое растяжение или не имеет его. Латекс (каучук) имеет большую растяжимость, чем фольга, но латексный баллон все равно в конечном итоге лопнет, когда расширяющиеся молекулы гелия растягивают его до предела, потому что они превышают максимальное давление, которое допускает латекс. Кроме того, воздушные шары более темного цвета будут поглощать тепло быстрее, и поэтому всплывают быстрее, чем воздушные шары более светлого цвета.