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열기구는 헬륨 풍선과 매우 다르게 보일 수 있지만 두 가지 유형의 풍선이 작동하는 방식의 원리는 동일합니다. 그것은 모두 부력과 부력과 부유 물체의 관계로 귀결됩니다.
왜 헬륨이 떠 다니는가
아르키메데스 (Archimedes) 원리라고도 알려진 부력의 법칙은 정지 상태의 유체 (가스 또는 액체)에 완전히 또는 부분적으로 잠긴 물체는 그 크기와 동일한 상향 또는 부력에 의해 작용한다고 규정하고 있습니다. 신체가 대체 한 체액의 무게. 이것을 헬륨 풍선에 적용하면 풍선이 공기 (가스 혼합물)에 "담겨 있습니다". 풍선은 일정량의 공기를 대체합니다. 변위 된 공기가 헬륨의 무게 (풍선 재료 포함)의 무게보다 무거 우면 풍선이 공기 중에 떠있게됩니다. 반면에, 약간의 헬륨을 흡입하면 풍선처럼 뜨지 않습니다. 왜냐하면 헬륨이 주변의 공기보다 더 가벼워 질 수 없기 때문입니다.
헬륨없이 풍선 부유물 만들기
파티 장식 옵션이 아닐 수도 있지만 열기구를 사용하여 풍선을 띄울 수 있습니다. 열기구는 봉투로 알려진 큰 가방으로 구성되며 그 아래에 고리 버들 세공 바구니가 있습니다. 바스켓 내의 매우 강력한 버너는 틈을 통해 봉투 내부의 공기를 가열합니다. 다시 부력 원리가 적용됩니다. 열기구가 뜨기 위해서는 열기구와 그 안의 공기의 무게가 변위 된 주변 공기의 무게보다 작아야합니다. 열기구 내부의 열기는 열기구 주변의 공기보다 가볍습니다. 가스가 뜨거워지면 개개의 분자가 분산되어 밀도가 낮아지기 때문입니다. 풍선 외부의 밀도가 높은 공기가 부표를 띄워 부유하게 만듭니다.
열기구를 다시지면으로 가져와야 할 때, 내부의 공기가 냉각되어 공기 분자가 더 가깝게됩니다. 분자가 집중 될수록 외부 공기보다 더 무게가 나가고 다시 아래로 이동할 때까지 내부 공기가 무거워집니다.
헬륨 문제
전 세계 헬륨 부족에 대한 두려움은 수년간 순환 해 왔으며 파티 풍선 부족보다 훨씬 더 심각한 의미를 내포하고 있습니다. 헬륨은 안정성과 다른 화학 물질과 쉽게 반응하지 않기 때문에 광범위한 기계 및 산업 활동에서 의약품 및 제조에 사용됩니다. 좋은 소식은 2016 년 연구자들이 탄자니아의 헬륨 가스전을 추적하고 발견했으며 더 많은 정보를 찾고 싶어한다는 것입니다.