Можливість безпосереднього контакту з повітрям вже давно приваблює людей до газу гелію, який використовується в різних галузях. Один з його неперевершених властивостей – легкість. Але скільки саме газу гелію піднімає один літр?
Варто почати з традиційного підходу при оцінці маси газів. Ідея полягає в позначенні вологої колби та зборі того газу, який уникнув з колби. Перевірка показала, що один літр гелію важить в середньому 0,1785 г (при нормальних умовах).
Оцінка між газами може бути здійснена з використанням принципу Архімеда. Коли тіло повністю занурене у рідину, воно зазнає підйому від проблеми. Величина підняття залежить від об’єму тіла. У газі взаємодії подібні до твердих тіл. Тому один літр гелію може підняти 1 грам речовини.
Вплив об’єму гелію на його плавуцтво
Об’єм гелію має безпосередній вплив на його плавуцтво. Згідно з принципом Архімеда, тіло в повній або частковій іммерсії буде витіснювати рівностійний об’єм розповсюджуючого середовища. Таким чином, чим більший об’єм гелію, тим більше повітря воно витісняє, і тим більшою є його плавучість.
Для загального розуміння цього явища варто врахувати, що гелій має густину, яка менша за густину повітря. Це означає, що гелій витісняє менше повітря, ніж має свій об’єм. Якщо об’єм гелію збільшується, то його плавучість зростає, оскільки воно витісняє більше повітря. Зменшення об’єму гелію, навпаки, призводить до зменшення його плавучості.
Той факт, що гелій плаває у повітрі, дозволяє використовувати його для різних цілей, зокрема для запуску аеростатів. Величина об’єму гелію, яка потрібна для певного навантаження, залежить від його маси. Застосування гелію для плавання також має місце в біології, як наприклад, у плавунах підводного типу, які за допомогою спеціальних органів здатні плавати у повітрі без зовнішнього затискача.
Узагалі, об’єм гелію і його плавучість є важливими аспектами при розробці різних технологій, які працюють на принципі плавання у повітрі. Знання про вплив об’єму гелію на його плавучість допомагає інженерам і вченим удосконалювати ці технології і робити їх більш ефективними.
Вплив температури на плавуцтво гелію
Температура має значний вплив на плавуцтво гелію, який використовується як підлітак в аеростатах, на балонах та у гелієвих шарах. Гелій вважається одним з найлегших газів, тому його застосовують для створення плавучих об’єктів.
При нормальних умовах (температура 20°C, тиск 1 атмосфера) газ гелію займає значний об’єм. Однак, при зниженні температури гелій стає шекеною речовиною, що втрачає свою плавкість. Нижче критичної температури (−268,93 °C) гелій переходить у рідкий стан та не здатний підтримувати плавучість.
Тому для досягнення кращих показників плавуцтва необхідно збільшувати температуру гелію. При підігріванні газ починає розширюватись, займаючи більший об’єм. Це дозволяє збільшити плавучість та зміцнити підлітак на повітряній подушці газу.
Таким чином, температура гелію має прямий вплив на його плавуцтво. Зниження температури призводить до згущення гелію та втрати плавучості, тоді як збільшення температури дозволяє займати більший об’єм та підвищує плавучість об’єкту.