Õhupallide lennuvõime põhjuste selgitamiseks on mitu teooriat. Laiemas mõttes määrab selle protsessi õhu ja gaasi massi suhe. Kui õhupall on täis...
Õhupallide lennuvõime põhjuste selgitamiseks on mitu teooriat. Laiemas mõttes määrab selle protsessi õhu ja gaasi massi suhe. Kui õhupall on täidetud gaasiga, tõuseb see üles ega kuku maapinnale. Kui see on täidetud õhuga, näiteks kui inimene täidab õhupalli iseseisvalt, väheneb selle lennuvõime. Gaas on õhust palju kergem, mistõttu hõljuvad heeliumiga täidetud õhupallid kõige paremini.
Sõltuvalt täidisest võivad õhupallid teha erinevaid manipuleerimisi:
- kui pall on täidetud süsinikdioksiidi, õhu või argooniga, lendab see halvemini;
- neoon, metaan, lämmastik, heelium ja vesinik panevad palli kiiresti õhku tõusma tänu nende gaaside minimaalsele kaalule ja suurele erinevusele õhumassi vahel.
Õhupallilend füüsika vaatenurgast
Füüsika seisukohalt mõjub igale gaasi või vedeliku sisse pandud kehale keha massiga võrdne nihkejõud. Õhupall on sel juhul õhku “asetatud” keha. Sest Kui palli täitev gaas muudab selle õhuga võrreldes kergeks, hakkab tekkima ujuvus. Tänu sellele tõuseb pall kiiresti üles ja hakkab lendama.
Füüsika abil on võimalik selgitada õhuga täidetud õhupallide mitte eriti heade lennuomaduste põhjust. Kaal on sel juhul peaaegu sama, nii et pall saab ainult õhus hõljuda, kuid ilma jõuta kukub see maapinnale.
Õhupalli lend õhus on võrreldav laevade vee peal sõitmisega. Nii esimesel kui ka teisel juhul surub kergema korpuse välja raske vesi või õhk. Pealegi on vee ja õhu ujuvus peaaegu võrdne.
Miks kuumaõhupallid lendavad?
Lennunduseks mõeldud suured õhupallid lendavad samadel põhjustel nagu väikesed mänguõhupallid. Lennuvõime seletuseks on sel juhul ka füüsikaseadused. Palli suurus, korvi kaal ja reisijad on omavahel tihedalt seotud. Õhupall tõuseb üles, kuumutades selles olevat õhku ja tekkivat gaasi. Tänu sellele efektile muutub pall õhust kergemaks ja sellele avaldatakse üleslükkejõudu. 
Õhupalli juhtimine
Ühtegi õhupalli on võimatu juhtida. Peamine kontrolliv jõud on alati õhk või tuul. Kui lased väikese õhupalli lahti ja hoiad seda niidist kinni, siis vaatamata pingutustele ei saa te seda soovitud suunas pöörata. Sarnane olukord tekib õhupallide puhul. Ainus, mida korvis reisijad teha saavad, on palli maapinnale langetada või kõrgemale õhku tõsta. Kõrgus saavutatakse raskuse vähendamisega (spetsiaalsed raskused lastakse maha), palli lastakse alla gaasikoguse vähendamise teel, reguleerides kummeeritud materjali sees oleva õhu kuumenemistemperatuuri. Temperatuuri muudetakse põleti taseme muutmisega.
Miks on õhupallid ja õhulaevad täidetud vesiniku või heeliumiga?
Lapsena mängisid kõik õhupallidega. Keegi pole kunagi mõelnud, miks õhupallid on täidetud vesiniku või heeliumiga. Sellele küsimusele vastamiseks tuleks meeles pidada mõnda küsimust kooli füüsikakursusest. 
Natuke füüsikat
Kui keha on õhus, mõjuvad sellele mitu jõudu. Suurimat mõju avaldavad Archimedese jõud ja kaal. Nende erinevust nimetatakse tõstmiseks. Kui need on võrdsed, siis õhupall ripub vabalt või liigub läbi õhu keerulistes kurvides, mille kuju sõltub vooludest. Kui Archimedese jõud on suurem kui kaal, tekib tõstejõud, mis mõjub õhupallile ülespoole. 
Lennuki kaal koosneb gaasist endast, kestast, milles see asub, ja tõstetavast koormast.
Kui täidate kesta tavalise õhuga ümbritseva keskkonna temperatuuril, ei tõuse pall üles. Õhku on vaja soojendada. Seetõttu peab õhupall olema varustatud põletiga, mis soojendab pidevalt kesta sees olevat õhku.
Archimedese jõud sõltub kesta mahust ning selles sisalduva õhu ja gaasi tiheduste erinevusest.
Kõrguse kasvades temperatuur langeb, õhurõhk ja selle tihedus suletud kestas väheneb. Sellest lähtuvalt Archimedese jõud väheneb ja pall hakkab laskuma. Et seda ei juhtuks, tehakse kesta alumisse ossa auk, mille alla asetatakse põleti. Põletatud kütuse kogust vähendades või suurendades saate kontrollida lennukõrgust.
Suletud ümbrisega lennukid kasutavad gaase, mille tihedus on samal temperatuuril väiksem kui ümbritseva õhu tihedus.
Olemasolevatest gaasidest on vesinikul madalaim tihedus. Tööstuses toodetakse seda suurtes kogustes, seega on selle maksumus suhteliselt madal.
Tänapäeval on õhupalli kerakujuline kest ohutuse huvides täidetud heeliumiga. See haruldane keemiline element avastati esmakordselt päikese spektraalanalüüsi abil ja sellele anti nimi Helios, mis tähendab päikest. Palju hiljem avastati see gaas maa peal.
Samal temperatuuril on heeliumi tihedus 10 korda väiksem kui õhul. Vesinikul on veelgi parem näitaja - 20. Seetõttu täideti esialgu õhupallid vesinikuga. Kuid erinevalt heeliumist on see tule- ja plahvatusohtlik gaas. Seda elementi on ohutu kasutada, kuid heeliumiga täidetud õhupallil on palju vähem tõstejõudu.
Natuke ajalugu
Suuri õhupalle nimetatakse aerostaatideks ja vanasti kasutati neid peamiselt teadusuuringuteks. Enamik neist olid erineva läbimõõduga kerad.
Suurim õhupall, rekord, keramahuga üle 4000 m³, tõusis õhku 2010. aasta sügisel. Selle gondlis reisis 36 inimest.
Maksimaalne kõrgus, kuhu õhupall tõusis, oli üle 21 km. Rekordlennu sooritas India kodanik Vijaypat Singhania aastal 2005. Õhupall täitus sooja õhuga.
Sigarikujulisi õhulaevu kasutati inimeste ja lasti veoks eelmise sajandi alguses ja keskel.
Inimkonna ajaloo suurim õhulaev Hindenburg ehitati Natsi-Saksamaal 30ndate lõpus. Ta sooritas 21 lendu üle Atlandi ookeani ja suri 1937. Tol ajal ei olnud Saksamaal heeliumi ja kõik Hindenburgi tankid olid täidetud vesinikuga. Õnnetuse põhjus on teadmata. Pärast tragöödiat ei kasutata enam reisijate veoks vesinikuga täidetud õhupalle ega õhulaevu. Neid kasutatakse ainult teaduslikel eesmärkidel.
Tõeliselt piduliku meeleolu loomiseks vajate õhupalle. Küsige igalt inimeselt, millega puhkus on seotud, ja ta ütleb ühel või teisel viisil õhupallide kohta. Nii täiskasvanud kui ka lapsed armastavad neid väga, nii et puhkus ilma selliste kaunistusteta... Mitte just kõige lõbusam.
Isegi kui on pürotehnika ja meelelahutustööstuse erinevad saavutused. Ja kui pallid lendavad, sarnaneb see üldiselt maagiaga. Seega on lahedate kaunistustega unustamatu puhkuse loomine üsna lihtne. Pealegi pakuvad paljud ettevõtted nüüd sellist mugavat teenust nagu õhupalli kohaletoimetamine.
Tänapäeval on palju erinevaid õhupalle – lateksist, ümmargused, pikad, südamekujulised või muu kujuga. Neid on fooliumiga: väikestest kuni tohutute, lihtsalt ümarate kuni keerukate kujudeni. Seal on koomiksitegelaste, loomade, tähtede ja numbrite kujulised õhupallid. Matt, läbipaistev, pärlmutter, läikiv, tähed, lilled, loomad, autod... Mida iganes. Ja jah, see kõik võib lennata – peaasi, et pall oleks õige gaasiga täis puhutud.
Meie artiklist saate teada, millega õhupalle täis pumbatakse, millise gaasiga on vaja neid õhku pumbata, et need lendama hakkaksid, ja millega saate õhupalle kodus täis puhuda.
Millist gaasi kasutatakse õhupallide puhumiseks?
Kõige tavalisem on tavaline õhk. Mis võiks olla lihtsam kui õhupalli täispuhumine? Mitte midagi, eriti kui pump on olemas. Paar sekundit - ja puhkuse särav kaunistus on valmis. Õhuga puhutakse täis õhupalle, millest valmistatakse lilli, vanikuid ja kõiki neid kaunistusi, mis kinnitatakse seintele, treppidele ja akendele.Millist gaasi veel kasutatakse õhupallide puhumiseks? Süsinikdioksiid. See on meetod neile, kes armastavad keemilisi katseid või lihtsalt ei taha end regulaarse inflatsiooniga vaevata.
Süsinikdioksiidi saamiseks ühendage tavaline äädikas, 9% ja sooda. Ühe eseme jaoks vajate 150 ml äädikat ja supilusikatäit soodat. Pulber valatakse palliks, mille järel selle saba tõmmatakse äädikapudelile, palli loksutatakse nii, et sooda valatakse pudelisse. Äge reaktsioon – ja nüüd on õhupall täis.
Millega õhupalle täis puhute, et need lendama panna?
Kunagi kasutati vesinikku. Kuid nad loobusid sellest kiiresti, sest hapnikuga kombineerituna moodustab see plahvatusohtliku gaasi. Püroshow on muidugi huvitav, aga ainult siis, kui seda kontrollitakse. Kuid õhupalli plahvatust ei saa nimetada kontrollituks.
Seetõttu hakkasid nad vesiniku asemel kasutama heeliumi. See on ideaalne - õhust palju kergem, täiesti inertne ja ohutu, üsna taskukohane. Ideaalne gaas lendamiseks. Lisaks on see tervisele ohutu – heeliumi sisaldub isegi akvalangistidele mõeldud segudes. Ja selle sissehingamise huvitav kõrvalmõju, naljakas hääl, ajab lausa naerma. Lisaks pole heeliumil lõhna ega maitset. Ja kui kaunistus puruneb, ei juhtu midagi hullu.
Kuidas kodus heeliumi asemel õhupalle täis puhuda?
Põhimõtteliselt pole heelium nii kättesaamatu, et seda ei saaks koju osta. Aga kui te ei soovi õhupalli osta, siis on lendava palli jaoks ainult üks võimalus: vesinik. Jah, see on mingil määral ohtlik, kuid see on ainus õhust kergem gaas ja seda saab toota improviseeritud vahenditega. Ja see saadakse järgmiselt:- pudelisse valatakse 150 ml sooja vett;
- Sinna visatakse ka tavalise fooliumi tükid;
- Pärast seda lisage 3 supilusikatäit seebikivi (seebikivi, kanalisatsioonipuhastusvahend);
- Pudelile asetatakse kohe õhupall.
Tähelepanu! Vesinik on potentsiaalselt ohtlik, nagu ka katsed seebikiviga. Seda gaasi ei tohi sisse hingata. Samuti tasuks selliseid õhupalle tulest eemal hoida, sh sünnipäevatordi küünlad, säraküünlad jne. Seega, kui soovite oma puhkust sisustada lendavate õhupallidega, ei tohiks te sellega riskida. Siin ei ole ju risk ainult selles, et puhkus rikutakse...
Palju parem on minna poodi, kus saad valida sobivad õhupallid ja nad toimetavad need sulle juba täispuhutuna kohale. Kõik muutub palju lihtsamaks ja mitte nii kalliks. Ja te ei pea mõtlema, kuidas kodus õhupalle täis puhuda, mida heeliumi asemel kasutada ja nii edasi.
Materjali koostas Mechtalion.ru.
Õhupallid tõusevad ülespoole, kuna nendega täidetud gaas on ümbritsevast õhust kergem. Paljudel gaasidel, eriti vesinikul ja heeliumil, on väiksem tihedus kui õhul. See tähendab, et antud temperatuuril on neil väiksem mass ruumalaühiku kohta kui õhul.
Kui sellised kerged gaasid pumbatakse õhupalli, tõuseb see seni, kuni gaasikorvi, korvi, raskuse ja kaablite kogumass on väiksem kui õhupalli poolt väljatõrjutud õhu kaal. (Kuna õhku käsitletakse füüsikas vedela keskkonnana, siis siin kehtib sama seadus, mis vedelikku sukeldatud kehade puhul.) Samuti tõuseb üles kuum õhk, mille tihedus on külma õhuga võrreldes väiksem. Kuigi kuum õhk ei ole nii kerge kui mõned gaasid, on see ohutum ja hõlpsasti toodetav propaanipõletitega, mis on paigaldatud õhupalli kesta kaela alla, mis on tavaliselt valmistatud kergest kangast, näiteks tugevdatud nailonist. Kuuma õhuga täidetud õhupallid jäävad tavaliselt lendu mitu tundi, kuid ilma kesta sees oleva õhu täiendava kuumutamiseta kaotavad nad järk-järgult kõrgust.
Molekulid erinevatel temperatuuridel
- Kui õhk on külm, liiguvad molekulid aeglaselt ja on üksteise lähedal.
- Kui õhk soojeneb, saabMolekulid hakkavad kiiremini liikuma ja lahknema külgedele, täites suurema mahu.
- Kuna kuumutatud õhkjätkab laienemist, muutub see vähem tihedaks.
- Õhu jahutamisel seemolekulid kaotavad oma kiiruse, maht väheneb ja tihedus suureneb.
- Õhupall asub külili. Propaanpõletid soojendavad kesta sees olevat õhku, mis põhjustab selle paisumist ja tõusu.
- Kuum kerge õhk (pilt teksti all) tõuseb kesta sees üles ja voolab seejärel mööda selle seinu alla. Kaela kaudu pressitakse välja külm õhk, kesta kaal õhuga väheneb ja õhupall tõuseb üles.
- Piloodid hoiavad või suurendavad oma kõrgust, lülitades perioodiliselt põleteid sisse. Kuni kesta sees olev õhk on kuumem kui välisõhk, ületab tõstejõud gravitatsioonijõu.
- Õhupall laskub alla, kui seda täitev õhk jahtub ja tõmbub kokku. Piloodid saavad oma laskumist kiirendada, vabastades kuuma õhu läbi õhupalli ülaosas oleva augu.
Rõhu, mahu ja temperatuuri koostoime
Kolme parameetri vastastikune sõltuvus. Gaasi rõhk, maht ja temperatuur on omavahel seotud. Toatemperatuuril (paremal lähedal) tekitab gaasimolekulide liikumine anumas teatud rõhu. Kui maht on > poole suurem (keskmine pilt paremal), siis siserõhk kahekordistub. Kui õhk soojeneb (paremal ääres), suureneb selle rõhk ja maht suureneb võrdeliselt temperatuuriga.
Kas heelium on ohtlik?
Üsna sageli võib kuulda arvamust, et gaas on ohtlik aine. See väide ei vasta tõele. Miks seda nii sageli "juhtub"?
Fakt on see, et sõnal "gaas", nagu ka paljudel teistel vene keele sõnadel, on mitu tähendust (definitsioone). Oma "peamises" tähenduses on gaas aine olek (iga aine võib olla tahke, vedel ja gaasiline). Ja ühes täiendavas tähenduses tähendab gaasi mõiste majapidamises süttiv gaas, mida kasutatakse gaasipliidi põletites (tavaliselt metaan, propaan või butaan).
Millist gaasi kasutatakse õhupallide puhumiseks? Kui pall "lendab", võite olla kindel, et seda ei pumbata sama gaasiga, mis gaasipliitidele. Ainult väga kerge gaas, mis on õhust palju kergem, suudab palli õhus hoida. Propaan ja butaan on õhust raskemad ja pall lebaks põrandal. Metaan on õhust veidi kergem, kuid selle tõstejõust ei piisaks “tavalise” väikese õhupalli taevasse tõstmiseks: maapinnast võis tõusta vaid tohutu metaaniga täidetud õhupall – ja siis äärmiselt “loialt”: see oleks väga madal.
Milline gaas võib kergesti õhku tõsta lateksist või fooliumist õhupalli? Selliseid gaase on ainult kaks: vesinik ja heelium. Mõlemad gaasid on elementaarsed ained ja on D.I. Mendelejevi perioodilisustabelis loetletud numbritega 1 ja 2. Nende Universumis levimuse poolest on see sarnane: esikohal on vesinik ja teisel kohal heelium. Kerguse poolest on need gaasid ka esimesel ja teisel kohal (vesinik on kõige kergem ja heelium vaid veidi raskem) ja on kõigist teistest gaasidest palju paremad. Aatomite suuruse poolest on nad ka liidrid, kuigi siin on see veidi vastupidi: heeliumil on väikseim aatom ja vesinik on teisel kohal.
Kuid see näib olevat nende gaaside sarnasuste lõpp. Vesinik on väga aktiivne element, äärmiselt tule- ja plahvatusohtlik: isegi ohtlikum kui olmepropaan. Ja heelium on absoluutselt inertne gaas, mis ei reageeri ühegi teadaoleva ainega, seega ei saa põletada või toetavad põlemist, samuti ei saa see põhjustada mürgistust. Vastavalt Venemaa ja Euroopa standarditele, samuti tuleohutusreeglitele kasutatakse õhupallide puhumiseks ainult heeliumi (või tavalist õhku).
Kas õhupallist heeliumi sissehingamine on ohutu? See on üsna ohutu, kui me räägime muidugi heeliumist endast, mitte bakteritest või muudest kõrvalteguritest, mis võivad esineda. Heelium on keemilises mõttes isegi neutraalsem kui lämmastik, mis moodustab suurema osa maakera atmosfäärist. Heeliumi kasutavad sukeldujad hingamissegu komponendina suurel sügavusel töötamisel, kuna see praktiliselt ei lahustu inimese veres.
Kas heeliumipaak on ohtlik? Kui tegemist on kõrgsurveballooniga, umbes 150 atmosfääri või rohkem, siis see kahtlemata kujutab endast ohtu hävimise korral. Metallist silindri hävitamine pole aga sugugi lihtne ülesanne. Tehase silindrite kapsli ohutusvaru on üsna suur. Enne kasutamist testitakse silindreid töörõhust kolm korda suurema rõhu all; mille järel kantakse silindrile tehasetähis nelja numbri kujul, mis näitavad järgmise sertifitseerimise kuud ja aastat. Kui näete pruuni silindrit, millele on valge värviga kirjutatud "heelium" või "He" (heelium) ja mille ülaossa on sertifitseerimise kuu ja aasta tempel - praegusest hilisem -, võite olla rahulik (isegi kui kuupäev sertifikaat "veidi aegunud). Orenburgi tehases (see on ainus heeliumitehas Venemaal) toodetud heeliumiballoonid on sertifitseeritud kasutamiseks rahvarohketes kohtades. Kui aga märkate, et keegi üritab veskiga saagida või puurida gaasiballooni või lööb peitliga, siis tuleks anda häirekella, olenemata sellest, kas balloon on täidetud heeliumi või millegi muuga, kas see on tühi või mitte tühi...
Kas heelium võib põhjustada lämbumist, kui suletud ruumis lõhkeb üks või mitu õhupalli? Siin on vaja hinnata suurusjärku. Ühe keskmise palli maht on ligikaudu 7 liitrit. Väikeses ruumis, näiteks kaks korda kolm meetrit ja lae kõrgus 2,5 meetrit, on maht 15 kuupmeetrit. meetrit - see tähendab 15 000 liitrit. Kui selles ruumis "lõhkeda" kuni 50 heeliumi õhupalli, on selle maht umbes 350 liitrit. See on veidi üle 2% õhuhulgast. Väärtus on äärmiselt ebaoluline, hoolimata asjaolust, et heelium ei ole mürgine ega põhjusta allergilisi reaktsioone. Lisaks tõuseb kogu heelium koheselt üles ja imbub üsna kiiresti läbi lae, kuna heeliumiaatomite läbitungimisvõime on väga kõrge. Vähe sellest: isegi kui avate õhupalli siseruumides ja lasete kogu heeliumi tuppa, ei põhjusta see inimestele ega loomadele kahju. Kui aga otsustad oma lõbuks õhupallist heeliumi hingata (heelium muudab su häält, pannes häälepaelad kõrgema sagedusega vibreerima), siis ei tasu end liialt endasse lasta: kui hingad heeliumi pikka aega üksinda sisse ja teed. mitte hingata tavalist õhku, võib tekkida pearinglus, hoolimata asjaolust, et heelium ei ole mürgine. Maapealsete elusolendite organismid on ju loodud nii, et nad vajavad hapnikku!
Kas on võimalik suitsetada või kasutada lahtist tuld? gaasiseadmete või täispuhutud õhupallide läheduses, eriti kui mõnest neist lekib selgelt heeliumi? Ohutusmeetmed vedela või gaasilise heeliumi, lämmastiku ja süsinikdioksiidiga ladudes - ei keela suitsetamine nende gaaside tõttu ära süüta ja ei toeta teiste ainete põlemist. Kui aga põlev sigaret puudutab õhupalli, siis suure tõenäosusega see lõhkeb: sama juhtub siis, kui õhupall puudutab kuuma elektripirni. Kuid see lõhkeb lihtsalt palli kesta moodustava kummi. Ei toimu plahvatust ega leeki.
Kas heeliumiga täidetud õhupall on väikelapsele ohutu? Euroopa standardite kohaselt ei soovitata alla 3-aastastele lastele pikka aega mingeid mänguasju - välja arvatud steriilses pakendis. Ja siin pole mõtet üldsegi selles, et mingi materjal või aine võib lapse organismile kahjulikku mõju avaldada, vaid selles, et väikelaps proovib seda suure tõenäosusega suhu pista, olles selle esmalt maasse veeretanud või muul viisil. -steriilsed” kohad . Looduslik lateks, millest õhupalli kest on valmistatud, samuti tehniline heelium (üle 98%) või heeliumi-õhu segu (60/40) ei kujuta endast terviseohtu. Peate lihtsalt arvestama, et latekspall võib lõhkeda, kui beebi sellega eriti ettevaatlikult ei mängi ning vali popi heli võib lapse hirmutada. Seetõttu on soovitatav kinkida pisikestele mitte kummist palli, vaid fooliumikuju, mis on reeglina värvilisem ja ei “popsa”, kui laps sellest kogemata läbi hammustab.
Nendele ja teistele küsimustele on meie juhid valmis telefoni teel täpsemalt vastama. Lugupidamisega portaali saidi administreerimine