Om du någonsin har lämnat en heliumfylld ballong i ett kallrum eller ett fordon, kom du förmodligen tillbaka till en uppbruten bit latex. Ballongen dödade faktiskt inte eftersom samma mängd helium fortfarande finns inne i den. Temperaturen påverkar gasens densitet som helium, vilket är anledningen till att heliumfyllda ballonger verkar deflata vid kalla temperaturer.

TL; DR (för länge, läste inte)

Kall luft orsakar inte latex heliumfyllda ballonger att deflatera, men det gör att heliummolekyler förlorar energi och rör sig närmare varandra. Detta minskar volymen inuti ballongen och gör att ballongen ska krympa och sjunka till marken.

Helium är mindre tät än luft

Du kanske har hört folk säga att helium är lättare än luft , men det är inte helt sant. Det är mer exakt att säga att helium är mindre tät än luft. Detta beror på att luftmolekylerna packas samman mer tätt än heliummolekylerna är. Tätheten av vilken fast substans som helst, vätska eller gas är massan per volymenhet och kan mätas på flera sätt, men det mest exakta sättet att beräkna det är att dela upp sin massa i kilo med volymen i kubikmeter. Tätheten av helium är ca 0,18 kg /m3, medan densiteten av luft vid havsytan är ca 1,3 kg /m3. Luft består av 78 procent kväve, 21 procent syre och 1 procent andra gaser som argon och vattenånga.

Vid rumstemperatur rör heliummolekylerna fritt och sprids långt ifrån varandra, varför heliumballonger flyter i luften vid rumstemperatur. Andra gaser som är mindre täta än luft är väte, neon, kväve, ammoniak, metan och kolmonoxid.

Temperatur och densitet

När temperaturen sjunker blir helium tätare. Dess molekyler förlorar energi, saktar ner och rör sig närmare för att spara värme. Detta minskar volymen inuti ballongen. Eftersom heliummolekylerna rör sig närmare varandra, snarare än utåt mot ballongens skal, skryter ballongen och krymper. Heliummolekylerna är inte längre tätare än luften.

Återupplivning av heliumfyllda ballonger

Tänk inte att när din heliumfyllda ballong krymper och ligger på golvet i stället för att flyta i luften, det är värdelöst. Samma mängd helium finns fortfarande i ballongens skal. Flytta bara ballongen till en varmare plats. Heliummolekylerna får ett energiförlust, lossna sig, flytta sig från varandra och expandera. Ballongen fyller ut och flyter igen.