Tại sao nhanh chóng bơm một quả bóng khí heli bị xì hơi?
So với bóng đèn thông thường, bóng bay heli rất phẳng.
Heli là một loại khí rất nhẹ. Các phân tử của nó được cấu tạo từ các nguyên tử đơn lẻ nên kích thước của chúng rất nhỏ, đường kính chỉ 0,1 nanomet. Nhờ vào thân “siêu vi mô” này, heli rất dễ khuếch tán qua màng kim loại, nhờ “tập tính” theo các lỗ xốp nên thường được dùng để kiểm tra chất lượng của hệ thống khử bụi. Trong phòng thí nghiệm và công nghiệp, hãy kiểm tra các vết nứt.
Khi bơm khí heli vào bóng bay, khí sẽ nhanh chóng lọt qua khe hở, ống nhỏ trên vỏ bóng bay thoát ra ngoài làm bóng xẹp xuống nhanh chóng. Đồng thời, đường kính của phân tử nitơ và oxy (hai khí chính trong khí quyển) lớn hơn nhiều so với đường kính của nguyên tử heli nên chúng khuếch tán ít hơn trong vỏ khí cầu. -Một nguyên nhân nữa khiến khí gas thoát ra ngoài nhanh chóng là do kết cấu của nhà ở. Khí cầu được làm bằng nhựa, là tập hợp các sợi polyme lồng vào nhau. Các sợi này không thể liên kết chặt chẽ với nhau mà vẫn còn sót lại các lỗ hoặc đường nối, rãnh. Do đó, ngay cả ở áp suất thấp, heli vẫn có thể khuếch tán như bình thường.
Khi khí cầu nở ra, sợi polyme nở ra, vỏ hình cầu mỏng hơn, các lỗ xốp nở ra, áp suất tăng sẽ đẩy các phân tử khí đi nhanh hơn và “khoảng cách” ngắn hơn. Đây là lý do tại sao khi quả bóng bị kéo căng, quá trình xì hơi xảy ra nhanh và chậm khi kích thước của quả bóng giảm đi.
Quả bóng có thể tự nở ra không?
Tuy nhiên, bạn cũng sẽ nhận thấy rằng quả bóng không hoàn toàn bị nghiền nát. Trên thực tế, ngoài các cửa thoát khí, còn có không khí lưu thông qua các khe hở này từ bên ngoài. Nếu các hạt chứa đầy khí lưu huỳnh hexafluoride (các phân tử rất lớn và khó khuếch tán), chúng sẽ không bị xẹp. Đồng thời, không khí từ bên ngoài đi vào khí cầu khiến kích thước của nó tăng dần.
Hiện nay, bóng bay làm bằng vật liệu không co giãn và không đàn hồi đã được sản xuất. Xốp và tráng để giảm thoát khí. Tất nhiên, mặc dù vẫn có một số xì hơi nhưng toàn bộ thời gian của bóng cũng đủ để các em chơi đến khi chán bóng.
Leave a Comment