Door Claire Gillespie Bijgewerkt op 24 maart 2022

twpixels/iStock/GettyImages

Een heteluchtballon ziet er misschien heel anders uit dan een heliumballon, maar het principe achter de werking van de twee soorten ballonnen is hetzelfde. Het komt allemaal neer op drijfvermogen en de relatie tussen drijfvermogen en drijvende objecten.

Waarom helium dingen doet zweven

Waarom helium dingen doet zweven

De wet van het drijfvermogen, ook bekend als het principe van Archimedes, schrijft voor dat op elk lichaam dat in rust geheel of gedeeltelijk is ondergedompeld in een vloeistof (een gas of een vloeistof) een opwaartse of drijvende kracht wordt uitgeoefend, waarvan de grootte gelijk is aan het gewicht van de vloeistof die door het lichaam wordt verplaatst. Als je dit op een heliumballon aanbrengt, wordt de ballon ‘ondergedompeld’ in lucht (een mengsel van gassen). De ballon verplaatst een hoeveelheid lucht. Op voorwaarde dat de verplaatste lucht zwaarder is dan het gewicht van het helium (plus het materiaal van de ballon), zal de ballon in de lucht zweven. Aan de andere kant, als je een beetje helium inademt, zweef je niet als een ballon, omdat geen enkele hoeveelheid helium je lichter kan maken dan de lucht om je heen.

Laat de ballon zweven zonder helium

Laat de ballon zweven zonder helium

Het is misschien geen optie voor feestversiering, maar een andere manier om een ballon te laten zweven is met hete lucht. Een heteluchtballon bestaat uit een grote zak, ook wel envelop genoemd, met daaronder een rieten mand. Een extreem krachtige brander in de mand verwarmt de lucht in de envelop via een opening. Ook hier geldt het drijfvermogenprincipe. Om de heteluchtballon te laten zweven, moet het gewicht van de ballon en de lucht daarin kleiner zijn dan het gewicht van de verplaatste omgevingslucht. De hete lucht in de ballon is lichter dan de lucht rondom de ballon, omdat wanneer gas heet wordt het uitzet, waardoor de individuele moleculen worden verspreid en ze minder dicht geconcentreerd worden. De dichtere lucht buiten de ballon drijft hem op en laat hem zweven.

Wanneer een heteluchtballon weer naar de grond moet worden gebracht, wordt de lucht erin gekoeld, waardoor de luchtmoleculen dichter bij elkaar worden getrokken. Hoe geconcentreerder de moleculen zijn, hoe zwaarder de binnenlucht wordt, totdat deze meer weegt dan de buitenlucht en weer naar beneden stroomt.

Problemen met helium

Problemen met helium

De vrees voor een mondiaal heliumtekort circuleert al jaren, met veel ernstiger gevolgen dan een gebrek aan feestballonnen. Helium wordt gebruikt in de geneeskunde en productie in een breed scala aan machines en industriële activiteiten, vanwege de stabiliteit ervan en het feit dat het niet gemakkelijk reageert met andere chemicaliën. Het goede nieuws is dat onderzoekers in 2016 een heliumgasveld in Tanzania hebben gevolgd en gelokaliseerd, en ze hopen er meer te vinden.