ماذا يحدث اذا ملأت البالون بالهيليوم بدلا من الهواء

ماذا يحدث إذا ملأت البالون بالهيليوم بدلاً من الهواء هذا أحد تلك الأسئلة التي يرغب البعض في معرفة إجابة علمية لها، حيث يُعرف غاز الهيليوم بأنه غاز خفيف نسبيًا مقارنة بالغازات في الهواء، وسيكون كذلك تمت مناقشته في هذه المقالة سنتحدث بالتفصيل عن غاز الهيليوم ونوضح ما يحدث عندما يملأ هذا الغاز في البالون.

ما هو غاز الهليوم

غاز الهليوم عنصر كيميائي غازي خامل يتبع المجموعة الثامنة عشرة في الجدول الدوري، ويعتبر من الغازات النبيلة، والهيليوم ثاني أخف الغازات بعد غاز الهيدروجين في الجدول الدوري، وهذا الغاز عديم اللون، عديم الرائحة والمذاق، ويصل إلى 268.9 درجة مئوية تحت الصفر، والهيليوم هو العنصر الوحيد الذي لا يمكن تجميده بالتبريد الكافي عند الضغط الجوي العادي، ونقاط الغليان والتجميد لهذا الغاز أقل من أي مادة أخرى معروفة.

واكتشف عالم الفلك الفرنسي بيير يانسن غاز الهليوم عام 1868 م في الغلاف الجوي الغازي المحيط بالشمس، ويشكل غاز الهليوم حوالي 23٪ من كتلة الكون، مما يجعله ثاني أكثر الغازات وفرة في الكون بعد غاز الهيدروجين وغاز الهليوم. في الجدول أدناه يوضح بعض خصائص غاز الهليوم[1]

هل الهواء مادة وما هي مكونات الهواء وأهميتها

ماذا سيحدث إذا ملأت البالون بالهيليوم بدلاً من الهواء

ما يحدث عندما تملأ البالون بالهيليوم بدلاً من الهواء هو أن البالون يرتفع في 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 لتر، ويشكل هذا النيتروجين حوالي 80 بالمائة من الهواء، وبالتالي فإن البالون المملوء بغاز الهيليوم سيرتفع تدريجياً في الغلاف الجوي بسبب هذا الاختلاف بين كثافة غاز الهليوم وكثافة الهواء، ويستمر ترتفع في الغلاف الجوي حتى تتوقف على ارتفاعات عالية جدًا أو تنفجر بسبب الضغط. لذلك، عند ملء بالون بغاز الهيليوم، يوصى بربط هذا البالون بخيط لمنعه من الهروب بعيدًا في الغلاف الجوي.

يعتمد الوقت الذي تبقى فيه البالونات المملوءة بالهيليوم في الهواء على كيفية التعامل معها ونقلها، ويعتمد أيضًا على الطقس، نظرًا لأن غاز الهيليوم غاز حساس لدرجة الحرارة، لذلك يوصى بعدم ملء البالونات بغاز الهيليوم في أقصى حالاتها. تملأ درجات الحرارة والبرودة الشديدة.[2]

أعلى نسبة من الغازات في الغلاف الجوي هي الغاز

لماذا غاز الهيليوم والهيدروجين أخف بكثير من الهواء

غاز الهليوم وغاز الهيدروجين أخف بكثير من الهواء لأن ذرات الهيدروجين والهيليوم أخف من ذرة النيتروجين ولأن النيتروجين يشكل معظم الغازات في الهواء لأنه يشكل 80٪ من الهواء، يمكن القول أن الهيليوم والهيليوم الهيدروجين أخف بشكل عام من الهواء. السبب الرئيسي للاختلاف في الكثافة بينهما هو أن الهيليوم والهيدروجين يحتويان على عدد أقل من الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات مقارنة بذرات النيتروجين، مما يجعلها أخف من الوزن الذري التقريبي للهيدروجين 1، والهيليوم 4 والنيتروجين 14 وهو نفسه على الرغم من فارق الوزن.[3]

بنهاية هذا المقال عرفنا ماذا يحدث اذا ملأت البالون بالهيليوم بدلا من الهواء ما هو غاز الهليوم يسمى كل خصائص هذا الغاز وشرح بالتفصيل لماذا البالون المليء بالهيليوم يرتفع في الغلاف الجوي ونحن كما ذكر أسباب الاختلاف في الوزن بين غاز الهيليوم والهواء.

1. ^britannica.com، الهيليوم 19.1.2024
2. ^science.com، الهيليوم في بالون 19.1.2024
3. ^science.howstuffworks.com، كيف تعمل بالونات الهيليوم 19.1.2024