ماذا يحدث عندما تملأ بالونًا بالهيليوم بدلاً من الهواء؟ هذا سؤال يود البعض معرفة الإجابة العلمية عنه لأن غاز الهليوم معروف بأنه غاز خفيف نسبيًا مقارنة بالغازات الموجودة في الهواء. مقال ، سنتحدث بالتفصيل عن غاز الهليوم ونوضح ما يحدث عندما يملأ هذا الغاز في بالون.

ما هو غاز الهليوم

غاز الهليوم عنصر كيميائي غازي خامل يتبع المجموعة الثامنة عشرة في الجدول الدوري ويعتبر من الغازات ، والهيليوم ثاني أخف غاز بعد غاز الهيدروجين في الجدول الدوري ، وهذا الغاز عديم اللون والرائحة. ولا طعم له وتغييرات بالنسبة للحالة السائلة عند -268.9 درجة مئوية ، فإن الهيليوم هو العنصر الوحيد الذي لا يمكن أن يتصلب بالتبريد الكافي عند الضغط الجوي العادي ، وتكون نقاط غليان وتجميد هذا الغاز أقل من تلك الموجودة في أي مادة أخرى معروفة.

واكتشف عالم الفلك الفرنسي بيير يانسن غاز الهليوم في الغلاف الجوي الغازي المحيط بالشمس عام 1868 م ، ويشكل غاز الهليوم حوالي 23٪ من كتلة الكون ، مما يجعله ثاني أكثر الغازات وفرة بعد الهيدروجين. الغاز في الفضاء وفي الجدول التالي يوضح بعض خصائص غاز الهيليوم:

ملكية غاز الهيليوم
الشفرة هو
رقم البروتون 2
المجموعة في الجدول الدوري 18
فترات في الجدول الدوري 1
تصنيف الأصناف غاز نبيل
نقطة الانصهار 272.2 درجة مئوية تحت الصفر
نقطة الغليان 268.93 درجة مئوية

ماذا سيحدث إذا ملأت بالونًا بالهيليوم بدلاً من الهواء؟

ما يحدث عندما تملأ بالونًا بالهيليوم بدلاً من الهواء هو أن البالون سيرتفع إلى الغلاف الجوي لأن غاز الهيليوم هو غاز خفيف جدًا وأخف نسبيًا من معظم الغازات الموجودة في الهواء حيث يزن الهيليوم 0.1785 جرامًا لكل لتر ويزن النيتروجين حوالي 1 .2506 جرام لكل لتر وهذا النيتروجين يشكل حوالي 80 بالمائة من الهواء وبالتالي بسبب هذا الاختلاف بين كثافة غاز الهيليوم وغاز الهيليوم فإن البالون المملوء بغاز الهيليوم سيرتفع تدريجياً في الغلاف الجوي وسيستمر في الارتفاع في الغلاف الجوي حتى يتوقف عند ارتفاعات عالية جدًا أو لا ينفجر بسبب الضغط ، لذلك يوصى بملء بالون بغاز الهيليوم عن طريق ربط هذا البالون بخيط حتى لا يذهب بعيدًا في الغلاف الجوي.

يعتمد مقدار الوقت الذي تبقى فيه البالونات المملوءة بالهيليوم في الهواء على كيفية التعامل معها ونقلها ، بالإضافة إلى الطقس ، نظرًا لأن الهيليوم غاز حساس لدرجة الحرارة ، فمن المستحسن تجنب ملء بالونات الهيليوم في درجات الحرارة القصوى. ودرجات حرارة منخفضة للغاية.

لماذا غاز الهيليوم والهيدروجين أخف بكثير من الهواء؟

غاز الهليوم وغاز الهيدروجين أخف بكثير من الهواء لأن ذرات الهيدروجين والهيليوم أخف من ذرات النيتروجين ، وبما أن النيتروجين يشكل معظم الغازات في الهواء ، حيث أنه يشكل 80٪ من الهواء ، فإن الهيليوم والهيدروجين أخف من الهواء بشكل عام . السبب الرئيسي للاختلاف في الكثافة بينهما هو أن الهيليوم والهيدروجين يحتويان على عدد أقل من الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات مقارنة بذرات النيتروجين وهذا يجعلها أخف وزنا لأن الكتلة الذرية التقريبية للهيدروجين هي 1 والهيليوم 4 والنيتروجين 14 وعلى الرغم من الاختلاف في الكتلة بينهما هي نفسها تقريبا الحجم.

بنهاية هذا المقال ، علمنا ما يحدث عندما تملأ بالونًا بالهيليوم بدلاً من الهواء. وشرحنا أيضًا ماهية غاز الهيليوم وذكرنا جميع خصائص هذا الغاز. شرحنا بالتفصيل سبب ارتفاع منطاد مليء بالهيليوم في الغلاف الجوي وذكرنا أيضًا أسباب الاختلاف في الوزن بين غاز الهيليوم والهواء.

تصفح معنا: