Muut Laskimet
Helium Ilmapallojen Laskin
Tämä laskin auttaa sinua laskemaan, kuinka monta ilmapalloa sinun on täytettävä saavuttaaksesi halutun korkeuden!
helium ilmapallojen laskin
Tulos
? ilmapalloja
Sisällysluettelo
Miksi heliumpallot kelluvat
Ennen kuin saamme selville kuinka monta heliumpalloa nostaa ihmisen, meidän on ymmärrettävä jotain kaasuista ja ilmasta. Kaasut ovat aineita, joilla ei ole kiinteää muotoa, kuten helium. Kun hengität sisään ja ulos, vaihdat ilmaa ympäröivän ympäristön kanssa. Tämä johtuu siitä, että kaasut ovat näkymättömiä ja vievät tilaa, aivan kuten vesi ilmapallossa.
Heliumilla on vähemmän tiheitä fysikaalisia ominaisuuksia kuin ilmalla, mikä mahdollistaa heliumin kohoamisen siihen yhdistettynä. Tämä tapahtui ilmapallokokeessa, jossa ilmapallo täytettiin heliumkaasulla ja helium alkoi liikkua ylöspäin, koska ilma, johon se yhdistettiin, oli pienempi.
Heliumilla on suunnilleen sama tiheys kuin ilmalla, mikä tarkoittaa, että heliumilla täytetyllä ilmapallolla on suunnilleen sama nostovoima kuin jos se olisi täytetty ilmalla. Suurin osa tästä nostovoimasta tulee ilmapallon syrjäyttämän kaasun määrästä - 0,1785 grammaa litrassa. Joten niin kauan kuin otamme huomioon kuinka paljon kaasua siirtyy ja kuinka paljon se painaa, voimme arvioida, kuinka paljon nostovoimaa ilmapallolla on.
Helium on yleisin ilmapallotyyppi, ja sitä käytetään usein uutuus- tai mainostuotteissa. Muita ilmaa kevyempiä kaasuja, kuten vetyä, ammoniakkia tai metaania, ei yleensä käytetä ilmapalloissa. Tästä huolimatta voit vaihtaa kaasutyyppiä tässä heliumpallolaskimessa vertaillaksesi niitä heliumiin.
Kuinka monta ilmapalloa voi nostaa ihmistä
Olet jo oppinut työskentelemään yksiköiden kanssa edellisessä osiossa, joten siirrytään laskelmiin. Kuten muistat, heliumin nostovoima on noin 1 gramma litrassa. Joten jos sinulla on 10 litraa heliumia, tarvitset 100 ilmapalloa nostimen luomiseen.
Aerodynaamiset vastusvaikutukset FL260:lla lentävään lentäjään sisältävät lentokoneen, lentäjän, polttoaineen, matkustajien ja rahdin painon. Jokainen painogramma vaikuttaa vetovastuuseen, joten painoasi määritettäessä on tärkeää ottaa mukaan kaikki lentävä.
Lisätilassa voit valita ilmapallon koon. Oletetaan, että käytät tavallisia huvipuiston ilmapalloja, joiden halkaisija on 30 senttimetriä (11 tuumaa). Lisätilassa voit syöttää ilmapallon mukautetun koon.
Kun annetaan ilmapallo, jonka tilavuus on tunnettu, ja sylinterimäinen säiliö, jonka leveys ja korkeus tunnetaan, laske säiliön sisällä olevan ilmapallon tilavuus.
Muunna painosi grammoiksi.
Varmistaaksemme, että ilmapallo ei nouse liian korkealle, meidän on laskettava heliumin nostovoima yksinkertaisella kaavalla. Jos teet laskelmia käsin, voisit varmasti käyttää grammaa litraa kohti!
Saadaksesi selville, kuinka monta ilmapalloa tarvitaan henkilön nostamiseen heliumin tilavuudella, jaa tarvittava heliumin kokonaistilavuus ilmapallon tilavuudella.
Kuinka paljon painoa 11" heliumilla täytetty ilmapallo nostaa?
Tarvitset noin 12 grammaa heliumia täyttääksesi ilmapallon halutulla nostolla. Seuraavien vaiheiden avulla löydät tämän tarkan summan:
Ilmapallon tilavuuden arvioimiseksi palloksi käytämme seuraavaa yhtälöä: V = πr3. Tässä V on pallon likimääräinen tilavuus, π on Pi-vakio ja r on pallon säde. Yhdistämällä r:n ja π:n arvot saadaan V = 9,8π13,97 cm.
Laskeaksesi heliumilla täytetyn ilmapallon nostopainon, kerro pallon tilavuus sen massalla ja jaa sitten grammojen lukumäärällä, jonka yksi litra heliumia pystyy nostamaan.
tilavuus: V = 4/3 × π × r³ = 4/3 × π × 13,97³ = 11 420,3 cm³ = 11 420 L
massa: m = 11,420 L × 1,0715 g/l = 12,2 g
Miksi ilmapallot kelluvat
Palamisen aikana rikki ja muut ilman epäpuhtaudet voivat muodostaa vaarallisia yhdisteitä, joita kutsutaan haihtuviksi orgaanisiksi yhdisteiksi (VOC). Näillä VOC-yhdisteillä on korkea höyrynpaine, mikä tarkoittaa, että ne pääsevät helposti ilmakehään. Vaikka vety on polttokennojen ensisijainen polttoaine, sen höyrynpaine on alhainen, joten se ei ole ihanteellinen palamiseen.
Kun materiaalit kelluvat, tämän käyttäytymisen taustalla oleva fysikaalinen periaate on kelluvuus: suhde materiaalien välillä, joilla on eri tiheydet vedessä, ilmakehässä tai missä tahansa muussa nesteessä! Tämä periaate selittää kuinka veneet ja ilmapallot pysyvät pinnalla, ja sen avulla voimme nostaa esineitä, joiden paino on päällä.
Kuinka täyttää heliumpallo
Jotta voit täyttää ilmapallosi heliumilla, sinun on ensin ostettava kaasusäiliö. Heliumia löytyy vain maakaasun louhinnan sivutuotteena, joten sinun on yhdistettävä säiliö ilmapalloon. Kun se on kytketty, vapauta helium, kunnes se on täynnä. Varmista, että suljet venttiilin tiukasti, kun helium on vapautunut - helium poistuu tyypillisesti ilmaa nopeammin ilmapallosta. Kun ilmapallo on sidottu, älä poista käsiäsi siitä ennen kuin olet vapauttanut ilmapallon!
Kuinka monta heliumilla täytettyä ilmapalloa tarvitset kilon nostamiseen?
Tarvitset tähän 88 ilmapalloa. Mutta suosittelemme käyttämään enemmän varmuuden vuoksi. Voit käyttää seuraavaa laskeaksesi tämän luvun:
Jotta voisimme laskea likimääräisen heliumin tilavuuden, joka pystyy nostamaan 1 kg:n, meidän olisi tiedettävä seuraavat: heliumin paino, V; heliumin tiheys, g/l; ja heliumin tilavuus, L.
V = 1 000 g/1,0 g/l = 1 000 l
Laskeaksesi ilmapallossa jäljellä olevan kaasun prosenttiosuuden jakamalla tulos samankokoisen ja säteeltään 13,97 cm:n ilmapallon tilavuudella.
v = 4/3 × π × r³ = 4/3 × π × 13,97³ = 11 420,3 cm³ = 11 420 L
N = 1 000/11,420 = 87,57 - 88
Artikkelin kirjoittaja
Parmis Kazemi
Parmis on sisällöntuottaja, jolla on intohimo kirjoittaa ja luoda uusia asioita. Hän on myös erittäin kiinnostunut tekniikasta ja nauttii uusien asioiden oppimisesta.
Helium Ilmapallojen Laskin Suomi
Julkaistu: Thu Aug 25 2022
Luokassa Muut laskimet
Lisää Helium Ilmapallojen Laskin omalle verkkosivustollesi