Як утримати газ?
Найпростіший на перший погляд досвід - це надути повітряну кульку самим звичайним повітрям. Варто взяти до уваги ту обставину, що кулька виготовлена з тонкої гуми, але щоб надати йому належний обсяг, повітря в ньому повинен знаходитися під тиском, що перевершує зусилля розтягування гуми.
Зрозуміло, що чим товще і міцніше буде шар гуми, тим більший тиск потрібно. Камера автомобільного колеса приймає звичну форму і необхідну пружність тільки при надмірному тиску не менше одного Бар або технічної атмосфери.
Зрозуміло, надлишковий тиск в повітряній кульці значно нижче. Але в будь-якому випадку воно є. Таким чином, створюється передумова для витоку повітря через найменші нещільності.
Найвразливіше місце в даній системі - це канал, через який кулька надувається. Гума там товщі, таким чином, при зав`язуванні кульки утворюються мікро канали, що перевищують розмір молекули газу, що міститься в кулі.
З огляду на підвищений тиск всередині, цілком зрозумілий механізм витоку повітря з кульки. Безперервно здавлює обсяг повітря прагне вийти назовні крізь мікроскопічні отвори.
Існують і інші причини того, що кулька здувається. Тонка гума досить часто має мікроскопічні пори, крізь які повітря також залишає оболонку.
Зрозуміло, що до прискореного виходу повітря може привести значне підвищення тиску. Для цього цілком достатньо залишити куля на сонці. Сонячні промені дуже швидко піднімуть температуру міститься в кульці повітря, і тим самим підвищать тиск в ньому. Природно, повітря стане залишати оболонку значно швидше.
Кулька з гелієм
Практично та ж ситуація складається, якщо куля наповнити гелієм. Гелій значно легший за повітря - і за рахунок цієї різниці забезпечується підйомна сила. Тобто, якщо кулька, наповнена гелієм, відпустити - він досить швидко полетить вгору.
Але найдивніше, що рано чи пізно кулька повернеться! І виною тому буде втрата підйомної сили. Причин для її зменшення кілька, а найочевидніша - це опади. Краплі водяної пари, що осідають на поверхню кульки, наповненого гелієм, в якийсь момент перевищать показники підйомної сили - і куля спрямується до землі. Але це ще не все, обсохнув, кулька знову почне підніматися.
Сонячні промені, що зігрівають його поверхню, випарують вологу, але одночасно і підвищать тиск газу і, тим самим, прискорять його витік за тією ж схемою, що і з повітрям. Навіть швидше, оскільки розмір молекули гелію значно менше часу гумової оболонки.
