O que acontece se você colocar metade de ar e meia de hélio em um balão?

Um balão cheio de ar metade e metade de hélio vira a composição da atmosfera dentro dela em sua cabeça --- na atmosfera da Terra, o hélio é um oligoelemento. Dentro do balão, a atmosfera é constituída por cerca de 50 por cento de hélio, azoto 39,1 por cento, 10,5 por cento de oxigénio e 0,5 por cento de árgon. Dependendo das condições locais, o balão também pode conter entre vapor de água 0 e 2 por cento, com pequenas quantidades de dióxido de carbono, metano, ozônio, néon, crípton e hidrogênio. Apesar do teor de oxigénio, que não é respirável com segurança.

O hélio é mais leve que o ar, por isso, embora um balão de meio-cheio com hélio terão a mesma aparência como um balão cheio completamente com o ar, ele irá se comportar de forma ligeiramente diferente. Assumindo que é esférica em tamanho, um balão de 12 polegadas tem um volume igual a 4/3 x pi x 216, ou 904,8 polegadas cúbicas. Metade disso, 452,4 polegadas cúbicas, é equivalente a .26 pés cúbicos. Porque o hélio tem uma capacidade de elevação de cerca de 0,84 onças por pé cúbico, um balão de 12 polegadas meia-hélio pode levantar cerca de 0,22 onças. Uma vez que um balão de 12 polegadas pesa menos do que esta quantidade, um balão de meia-hélio ainda irá flutuar, embora não tão bem como um completamente preenchido.

Embora um balão de meia-hélio flutua melhor do que um balão completamente cheio de ar, que também irá desinflar rapidamente, com base nos princípios regidos pela lei de Graham, que sustenta que a taxa a que o gás escapa de um recipiente está directamente relacionada com o peso molecular o gás. Uma vez que o hélio é muito mais leve do que o azoto e oxigénio, os componentes primários da atmosfera, ele irá escapar a uma taxa mais rápida. Se você pretende manter seu balão de meia-hélio no ar por um período substancial de tempo, você terá que substituir periodicamente o hélio perdido.

Uma das mudanças mais visíveis de ocorrer se você inflar um balão meio cheio de hélio envolve sua carteira. Embora o ar é livre, o hélio é relativamente caro --- entre US $ 1 e US $ 3 por pé cúbico, não incluindo quaisquer custos associados com a compra ou arrendamento de um tanque de hélio. O hélio é um recurso finito --- é tão leve que flutua literalmente longe do hélio Earth- deve ser extraído, como petróleo ou gás natural, dos estoques minguantes. O preço de hélio tem sido mantido artificialmente baixo pelo desejo do governo dos EUA para privatizar suas reservas de hélio, e espera-se aumentar drasticamente uma vez que este processo seja concluído.