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Calculateur De Ballons À L'hélium
Ce calculateur vous aide à déterminer combien de ballons vous devez gonfler pour atteindre l'altitude souhaitée !
calculateur de ballons à l'hélium
Résultat
? des ballons
Table des matières
Pourquoi les ballons à hélium flottent
Avant de déterminer combien de ballons à hélium soulèveront une personne, nous devons comprendre quelque chose sur les gaz et l'air. Les gaz sont des substances qui n'ont pas de forme solide, comme l'hélium. Lorsque vous inspirez et expirez, vous échangez de l'air avec le milieu environnant. Cela se produit parce que les gaz sont invisibles et qu'ils occupent de l'espace, tout comme l'eau dans un ballon.
L'hélium a des propriétés physiques moins denses que l'air, permettant à l'hélium de monter lorsqu'il est combiné avec lui. Cela s'est produit avec l'expérience du ballon, dans laquelle un ballon a été rempli d'hélium gazeux et l'hélium a commencé à monter parce que l'air avec lequel il était combiné avait une densité plus faible.
L'hélium a à peu près la même densité que l'air, ce qui signifie qu'un ballon rempli d'hélium aura à peu près la même force de levage que s'il était rempli d'air. La majeure partie de cette force de levage provient de la quantité de gaz déplacée par le ballon - 0,1785 gramme par litre. Ainsi, tant que nous tenons compte de la quantité de gaz déplacé et de son poids, nous pouvons estimer la portance du ballon.
L'hélium est le type de ballon le plus courant et il est souvent utilisé dans les articles de fantaisie ou promotionnels. D'autres gaz plus légers que l'air, tels que l'hydrogène, l'ammoniac ou le méthane, ne sont pas couramment utilisés dans les ballons. Néanmoins, vous pouvez changer le type de gaz dans ce calculateur de ballons à l'hélium pour les comparer à l'hélium.
Combien de ballons peuvent soulever une personne
Vous avez déjà appris à travailler avec les unités dans la section précédente, passons donc aux calculs. Comme vous vous en souvenez, la force de levage de l'hélium est d'environ 1 gramme par litre. Ainsi, si vous disposez de 10 litres d'hélium, il vous faudra 100 ballons pour créer la portance.
Les effets de traînée aérodynamique sur un pilote volant au FL260 incluent le poids de l'avion, le pilote, le carburant, le(s) passager(s) et le fret. Chaque gramme de poids contribue à la traînée, il est donc important d'inclure tout ce qui volera lors de la détermination de votre poids.
En mode avancé, vous pouvez choisir la taille du ballon. Disons que vous utilisez des ballons ordinaires d'un parc d'attractions, d'un diamètre de 30 centimètres (11 pouces). En mode avancé, vous pouvez entrer la taille personnalisée du ballon.
Étant donné un ballon de volume connu et un récipient cylindrique de largeur et de hauteur connues, calculez le volume du ballon à l'intérieur du récipient.
Convertissez votre poids en grammes.
Pour s'assurer que le ballon ne monte pas trop haut, nous devrons calculer la force de levage de l'hélium à l'aide d'une formule simple. Si vous faites les calculs à la main, vous pourriez sûrement utiliser la force d'un gramme par litre !
Pour savoir combien de ballons il faudrait pour soulever une personne avec un volume d'hélium, divisez le volume total d'hélium nécessaire par le volume d'un ballon.
Combien de poids un ballon rempli d'hélium de 11" soulève-t-il ?
Vous aurez besoin d'environ 12 grammes d'hélium pour remplir un ballon avec la portance souhaitée. Suivre les étapes vous aidera à trouver ce montant exact :
Pour approximer le volume du ballon à une sphère, nous utiliserons l'équation suivante : V = πr3. Ici, V est le volume approximatif du ballon, π est la constante Pi et r est le rayon de la sphère. En branchant les valeurs de r et π, nous obtenons V = 9,8π13,97 cm.
Pour calculer le poids de levage d'un ballon rempli d'hélium, multipliez le volume du ballon par sa masse, puis divisez par le nombre de grammes qu'un litre d'hélium peut soulever.
volume : V = 4/3 × π × r³ = 4/3 × π × 13,97³ = 11420,3cm³ = 11,420 L
masse : m = 11,420 L × 1,0715 g/L = 12,2 g
Pourquoi les ballons flottent
Lors de la combustion, le soufre et d'autres polluants atmosphériques peuvent former des composés dangereux appelés composés organiques volatils (COV). Ces COV ont une pression de vapeur élevée, ce qui signifie qu'ils peuvent s'échapper facilement dans l'atmosphère. Bien que l'hydrogène soit le combustible préféré pour les piles à combustible, il a une faible pression de vapeur et n'est donc pas idéal pour la combustion.
Lorsque des matériaux flottent, le principe physique qui sous-tend ce comportement est la flottabilité : la relation entre des matériaux de densités différentes dans l'eau, l'atmosphère ou tout autre fluide ! Ce principe explique comment des choses comme les bateaux et les ballons restent à flot, et c'est ce qui nous permet de soulever des objets avec un poids sur le dessus.
Comment gonfler un ballon à l'hélium
Afin de remplir votre ballon d'hélium, vous devrez d'abord acheter une cartouche de gaz. L'hélium ne peut être trouvé que comme sous-produit de l'extraction du gaz naturel, vous devrez donc connecter le réservoir au ballon. Une fois connecté, relâchez l'hélium jusqu'à ce qu'il soit plein. Assurez-vous de bien fermer la valve une fois que l'hélium a été libéré - l'hélium s'échappe généralement plus rapidement que l'air d'un ballon. Une fois le ballon attaché, n'enlevez pas vos mains tant que vous n'avez pas lâché le ballon !
De combien de ballons gonflés à l'hélium faudrait-il pour soulever un kilo ?
Vous auriez besoin de 88 ballons pour cela. Mais nous vous suggérons d'en utiliser plus au cas où. Vous pouvez utiliser ce qui suit pour calculer ce nombre :
Afin de calculer le volume approximatif d'hélium pouvant soulever 1 kg, nous aurions besoin de connaître les éléments suivants : le poids de l'hélium, V ; la densité de l'hélium, g/L ; et le volume d'hélium, L.
V = 1 000 g/1,0 g/L = 1 000 L
Pour calculer le pourcentage de gaz restant dans un ballon, divisez le résultat par le volume d'un ballon de même taille et d'un rayon de 13,97 cm.
v = 4/3 × π × r³ = 4/3 × π × 13,97³ = 11420,3 cm³ = 11,420 L
N = 1 000/11,420 = 87,57 ~ 88
Auteur de l'article
Parmis Kazemi
Parmis est un créateur de contenu passionné par l'écriture et la création de nouvelles choses. Elle est également très intéressée par la technologie et aime apprendre de nouvelles choses.
Calculateur De Ballons À L'hélium Français
Publié: Thu Aug 25 2022
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