Heliumballonger är alla slags ballonger som använder helium som sin primära gas för att hålla dem uppe. Tjudda ballonger är vad de flesta tänker på när de tänker på heliumballonger, som är de mindre ballongerna i partistorlek som folk knyter till snören för att de ska flyta som prydnad.
Heliumballonger flyter i luften eftersom gasen inuti dem är lättare än luften utanför. När en gas är lättare än en annan, tenderar den att flyta upp ovanpå den. Du kan tänka på ballonger som svävar i luften som att likna en plastflaska full med luft i en vattenpöl. Eftersom luften i flaskan är lättare än själva vattnet flyter den upp till toppen, även om man lägger den djupt under vattnet. På samma sätt kommer heliumballonger att flyta till toppen av den tyngre luften. Hastigheten med vilken flaskan med luft flyter till toppen av vattnet bestäms av skillnaden i deras densiteter, vilket är ganska extremt: en liter vatten väger 1 kg, en liter luft väger 1 g.
Heliumballonger flyter inte alls lika starkt som den där luftflaskan under vattnet, eftersom skillnaden i densitet mellan helium och luft är ganska lite mindre. En liter helium väger ungefär 0.18 g, medan en liter luft väger cirka 1.25 g, beroende på dess exakta sammansättning. Det är en ganska liten absolut skillnad, så att om vi skulle fylla samma plastflaska med helium skulle den inte flyta i luften, eftersom själva flaskan skulle väga mer än skillnaden mellan gaserna. Heliumballonger väger dock nästan ingenting, eftersom de är väldigt tunna plastbitar. Det betyder att även ganska små ballonger kommer att flyta.
När heliumballonger blir större kan de bära mer och mer vikt. Eftersom deras volym ökar i en större hastighet än deras yta, om du bygger ballonger stora nog, kan du faktiskt börja bära människor och fordon. Zeppelinare arbetar efter denna princip, men de måste vara ganska stora för att kunna transportera passagerare och för att kompensera för den ökade vikten av de tjockare skinn och ramar de har som sina ballonger. För att ge en uppfattning om hur storleken påverkar den, kan en genomsnittlig festballong med en diameter på en fot (30 cm) bära cirka 14 g. En enorm ballong, med en diameter på sex fot (1.8 m) kan bära cirka sju pund (3.1 kg). Och riktigt gigantiska ballonger med en diameter på 100′ (30m) skulle kunna bära över 16 ton (15,000 XNUMX kg).
Heliumballonger börjar få en del uppmärksamhet i dessa större storlekar, som möjliga fordon för distansflyg. Förr i tiden ägnades en del uppmärksamhet åt dessa zeppelinare och dirigibles. Tyvärr förlitade sig vissa av dem på vätgas istället för helium, eftersom väte väger mindre än hälften så mycket som helium, vilket gör det mer effektivt som en gas att flyta en stor mängd vikt. Nackdelen var dock att väte var otroligt brandfarligt. Efter att vätgasen som användes resulterade i en enorm katastrof slutade folk helt och hållet lita på zeppelinare, även om helium egentligen inte alls är brandfarligt.