Почему шарики с гелием быстро сдуваются?
Вы приобрели гелиевый шарик, который весь день радовал вас своим видом. Но утром вы замечаете, что он сморщился и сдулся. При этом проколов или дырок на поверхности нет — вы это точно проверили.
Почему же гелиевый шар теряет объем быстрее, чем шарик, наполненный обычным воздухом?
Секрет в свойствах самого гелия — этот газ невероятно лёгкий. Единственный газ, ещё легче гелия — водород, однако его применение в быту ограничено из-за высокой взрывоопасности. Молекула гелия — это крошечный, одноатомный газ, который без труда проскальзывает между более крупными молекулами других веществ. Именно поэтому гелий способен проникать даже через тонкие стенки фольги или латекса, из которых делают воздушные шарики. Кстати, способность гелия подниматься вверх связана именно с его меньшей плотностью по сравнению с воздухом.
Латекс, используемый в производстве шариков, представляет собой сплетение длинных полимерных цепочек, напоминающих по структуре переплетённые варёные спагетти. Эти цепочки не прилегают друг к другу настолько плотно, чтобы полностью устранять микропространства между ними. Через эти крошечные отверстия гелиевые атомы легко проскальзывают наружу. Такой процесс называется диффузией — движение частиц из зоны с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией. Внутри шарика гелия много, снаружи почти нет — именно поэтому «утечка» происходит постоянно.
При надутом шарике давление внутри увеличивается, а стенки становятся более тонкими и растянутыми. Это облегчает выход гелиевых частиц наружу, что и вызывает быстрое спадание шара.
Почему же воздушные шарики, наполненные обычным воздухом, не сдуваются так быстро? Всё дело в размерах молекул. Воздух в основном состоит из азота и кислорода, чьи молекулы значительно крупнее атомов гелия — масса молекулы азота примерно в 7 раз больше, а кислорода — в 8 раз больше, чем у гелия. Из-за этого они не могут легко проникать через мельчайшие поры полимерной поверхности, и шарик сохраняет форму дольше.
Представьте процесс диффузии как просеивание песка через сито, где ситом служит оболочка шарика. Мелкие зерна песка (атомы гелия) беспрепятственно проходят, а крупные (молекулы азота и кислорода) задерживаются.
Интересный факт: шарик никогда не сдувается полностью, потому что вместе с выходящим гелием внутрь проникает воздух. Это явление происходит по тому же принципу диффузии — молекул воздуха снаружи больше, и они стремятся уравнять концентрацию, пробираясь внутрь шарика.
Статья проверена экспертом, информация актуальна на Сентябрь 2026 года.
Список литературы
Показать
- Большая книга вопросов и ответов. Почемучка / А.А. Плешаков, Н.Н. Головко. - М.: АСТ, 2023. - 256 с.
- 1000 вопросов и ответов / Е.В. Голованова. - М.: АСТ-Пресс, 2022. - 320 с.
- Как? Почему? Зачем? / А. Запесочная, Е. Биненко. - М.: Росмэн, 2023. - 144 с.
- Открой для себя! - серия детских энциклопедий. - М.: Росмэн, 2022–2024.
- Почемучка. Всё обо всём на свете - серия развивающих книг для детей. - М.: Махаон, 2023.
- Школа Почемучки / О. Узорова, Е. Нефёдова. - М.: АСТ, 2023. - 192 с.
- Удивительный мир для любознательных / К. Манн, С. Пэйдж. - М.: АСТ, 2022. - 160 с.
- Энциклопедия для детей / под ред. М.Д. Аксёновой. - М.: АВАНТА+, 2023. - Т. 1–15.
- Энциклопедия юного натуралиста / В.Г. Дорохов. - М.: Махаон, 2022. - 224 с.
- Я познаю мир - детская энциклопедическая серия. - М.: АВАНТА+, 2023.
