المحتوى
قد يبدو منطاد الهواء الساخن مختلفًا تمامًا عن منطاد الهليوم ، ولكن المبدأ وراء كيفية عمل نوعي البالون هو نفسه. كل هذا يعود إلى الطفو وعلاقة الطفو بالأجسام الطافية.
لماذا الهليوم يجعل الأشياء تطفو
ينص قانون الطفو ، المعروف أيضًا باسم مبدأ أرخميدس ، على أن أي جسم مغمور كليًا أو جزئيًا في سائل (غاز أو سائل) في حالة راحة يتم التعامل معه بواسطة قوة تصاعدية أو طافية ، يكون حجمها مساويًا وزن السائل النازح من قبل الجسم. إذا قمت بتطبيق هذا على بالون الهيليوم ، يتم "غمر" البالون في الهواء (خليط من الغازات). البالون يزيح كمية من الهواء. شريطة أن يكون الهواء النازح أثقل من وزن الهيليوم (بالإضافة إلى مادة البالون) ، فإن البالون سوف يطفو في الهواء. من ناحية أخرى ، إذا قمت باستنشاق القليل من الهيليوم ، فلن تطفو مثل البالون ، لأنه لا يمكن لكمية الهيليوم أن تجعلك أخف من الهواء المحيط بك.
جعل بالون تعويم دون الهيليوم
قد لا يكون خيارًا للزينة الاحتفالية ، ولكن هناك طريقة أخرى لعمل تعويم بالون مع الهواء الساخن. يتكون منطاد الهواء الساخن من كيس كبير ، يُعرف باسم المغلف ، مع سلة خوص معلقة تحتها. يقوم الموقد القوي للغاية داخل السلة بتسخين الهواء داخل المغلف من خلال فجوة. مرة أخرى ، ينطبق مبدأ الطفو. لتطفو منطاد الهواء الساخن ، يجب أن يكون وزن البالون والهواء داخله أقل من وزن الهواء المحيط النازح. يكون الهواء الساخن داخل البالون أخف من الهواء المحيط بالون ، لأنه عندما يصبح الغاز ساخنًا ، يتمدد وينتشر جزيئاته الفردية ويجعلها أقل تركيزًا. إن الهواء الأكثر كثافة خارج البالون يعومه ويجعله يطفو.
عندما يحتاج منطاد الهواء الساخن إلى العودة إلى الأرض ، يتم تبريد الهواء بداخله ، مما يجعل جزيئات الهواء أقرب إلى بعضها البعض. كلما كانت الجزيئات أكثر تركيزًا ، كلما زاد وزن الهواء الداخلي ، حتى يزن أكثر من الهواء الخارجي ويسافر للخلف.
مشاكل مع الهيليوم
تنتشر المخاوف من نقص الهيليوم في العالم لسنوات ، مع تداعيات أكثر خطورة بكثير من عدم وجود بالونات الحزب. يستخدم الهيليوم في الطب والتصنيع في مجموعة واسعة من الآلات والأنشطة الصناعية ، بسبب ثباته وحقيقة أنه لا يتفاعل بسهولة مع المواد الكيميائية الأخرى. الأخبار الجيدة هي أن الباحثين قاموا بتتبع وتحديد موقع حقل غاز الهيليوم في تنزانيا في عام 2016 ، ويأملون في العثور على المزيد.