Калькулятор Гелієвих Куль

Перш ніж визначити, скільки повітряних кульок з гелієм підніме людину, нам потрібно дещо зрозуміти про гази та повітря. Гази - це речовини, які не мають твердої форми, наприклад гелій. Коли ви вдихаєте і видихаєте, ви обмінюєтеся повітрям з навколишнім середовищем. Це відбувається тому, що гази невидимі й займають простір, як вода в повітряній кулі.

Гелій має фізичні властивості меншої щільності, ніж повітря, що дозволяє гелію підніматися вгору в поєднанні з ним. Це сталося з експериментом з повітряною кулею, під час якого повітряна куля була наповнена газоподібним гелієм, і гелій почав рухатися вгору, оскільки повітря, з яким він поєднувався, мало меншу щільність.

Гелій має приблизно таку ж щільність, як повітря, а це означає, що повітряна куля, наповнена гелієм, матиме приблизно таку ж підйомну силу, як якщо б вона була наповнена повітрям. Більша частина цієї підйомної сили походить від кількості газу, який витісняється повітряною кулею - 0,1785 грама на літр. Отже, якщо ми беремо до уваги, скільки газу витісняється і скільки він важить, ми можемо оцінити, яку підйомну силу матиме повітряна куля.

Гелій є найпоширенішим типом повітряних куль, і він часто використовується в новинках або рекламних товарах. Інші гази, які легші за повітря, такі як водень, аміак або метан, зазвичай не використовуються на повітряних кулях. Тим не менш, ви можете змінити тип газу в цьому калькуляторі повітряних кульок з гелієм, щоб порівняти їх з гелієм.

Ви вже навчилися працювати з одиницями в попередньому розділі, тому переходимо до обчислень. Як ви пам'ятаєте, підйомна сила гелію становить приблизно 1 грам на літр. Отже, якщо у вас є 10 літрів гелію, вам знадобиться 100 повітряних кульок для створення підйому.

Вам знадобиться приблизно 12 грамів гелію, щоб наповнити повітряну кулю бажаною підйомною силою. Виконання цих кроків допоможе вам знайти цю точну суму:

об'єм: V = 4/3 × π × r³ = 4/3 × π × 13,97³ = 11420,3 см³ = 11,420 л

маса: m = 11,420 л × 1,0715 г/л = 12,2 г

Під час горіння сірка та інші забруднювачі повітря можуть утворювати небезпечні сполуки, які називаються леткими органічними сполуками (ЛОС). Ці ЛОС мають високий тиск пари, що означає, що вони можуть легко вийти в атмосферу. Хоча водень є кращим паливом для паливних елементів, він має низький тиск пари і, отже, не ідеальний для спалювання.

Коли матеріали плавають, фізичним принципом, що лежить в основі такої поведінки, є плавучість: співвідношення між матеріалами з різною щільністю у воді, атмосфері чи будь-якій іншій рідині! Цей принцип пояснює, як такі речі, як човни та повітряні кулі, залишаються на плаву, і саме він дозволяє нам піднімати об’єкти з вагою зверху.

Щоб наповнити свою повітряну кулю гелієм, вам спочатку потрібно буде придбати каністру з газом. Гелій можна знайти лише як побічний продукт видобутку природного газу, тому вам потрібно буде підключити резервуар до повітряної кулі. Після підключення випустіть гелій, поки він не заповниться. Обов’язково щільно закрийте клапан, коли гелій вивільниться – гелій зазвичай виходить із повітряної кулі швидше, ніж повітря. Після того, як повітряна кулька зав’язана, не знімайте з неї руки, доки не випустите повітряну кульку!

Для цього вам знадобиться 88 повітряних куль. Але ми пропонуємо вам використовувати більше про всяк випадок. Ви можете використовувати наступне, щоб обчислити це число:

V = 1000 г/1,0 г/л = 1000 л

v = 4/3 × π × r³ = 4/3 × π × 13,97³ = 11420,3 см³ = 11,420 л

N = 1000/11,420 = 87,57 ~ 88