Als je ooit een met helium gevulde ballon in een koude kamer of voertuig hebt achtergelaten, kwam je waarschijnlijk terug in een verschrompeld stukje latex. De ballon liep niet leeg omdat dezelfde hoeveelheid helium er nog steeds in zit. Temperatuur beïnvloedt de dichtheid van gassen zoals helium, waardoor helium-gevulde ballonnen bij koude temperaturen leeglopen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Koude lucht veroorzaakt niet dat latex-helium-gevulde ballonnen leeglopen, maar het zorgt er wel voor dat heliummoleculen energie verliezen en dichter bij elkaar komen. Dit verlaagt het volume in de ballon en maakt de schaal van de ballon kleiner en zakt naar de grond.

Helium is minder dicht dan luchtfotografie

Misschien heb je wel eens gehoord dat helium lichter is dan lucht , maar dat is niet helemaal waar. Het is juister om te zeggen dat helium minder dicht is dan lucht. Dit komt omdat luchtmoleculen steviger bij elkaar worden gepakt dan heliummoleculen. De dichtheid van een vaste stof, vloeistof of gas is de massa per volume-eenheid en kan op verschillende manieren worden gemeten, maar de meest nauwkeurige manier om deze te berekenen is om de massa in kilogram te delen door het volume in kubieke meter. De dichtheid van helium is ongeveer 0,18 kg /m3, terwijl de dichtheid van lucht op zeeniveau ongeveer 1,3 kg /m3 is. Lucht bestaat uit 78 procent stikstof, 21 procent zuurstof en 1 procent andere gassen zoals argon en waterdamp.

Heliummoleculen bewegen zich op kamertemperatuur vrij en liggen ver uit elkaar, vandaar dat heliumballonnen drijven in de lucht op kamertemperatuur. Andere gassen die minder dicht zijn dan lucht zijn waterstof, neon, stikstof, ammoniak, methaan en koolmonoxide.

Temperatuur en dichtheid

Wanneer de temperatuur daalt, wordt helium dichter. De moleculen verliezen energie, vertragen en komen dichter bij elkaar om warmte te besparen. Dit vermindert het volume in de ballon. Omdat de heliummoleculen dichter naar elkaar toe bewegen in plaats van naar buiten in de richting van de schaal van de ballon, verschrompelt en krimpt de ballon. De heliummoleculen zijn niet langer minder dicht dan lucht.

Helium-gevulde ballons herleven

Denk niet dat als je helium-gevulde ballon krimpt en op de grond ligt in plaats van drijft in de lucht, het is waardeloos. Dezelfde hoeveelheid helium bevindt zich nog steeds in de schaal van de ballon. Verplaats de ballon eenvoudig naar een warmere plaats. De heliummoleculen krijgen een energieboost, worden losser, gaan van elkaar weg en breiden uit. De ballon vult uit en zweeft weer.