Se você já deixou um balão cheio de hélio em uma sala ou veículo frio, você provavelmente voltou para um pedaço de látex encolhido. O balão não desinflou porque a mesma quantidade de hélio ainda está dentro dele. A temperatura afeta a densidade de gases, como o hélio, e é por isso que os balões cheios de hélio parecem esvaziar em baixas temperaturas.
TL; DR (muito longo; não leu)
Ar frio não faz com que os balões cheios de hélio de látex se esvaziem, mas faz com que as moléculas de hélio percam energia e se aproximem. Isso diminui o volume dentro do balão e faz a casca do balão encolher e afundar no chão.
O hélio é menos denso que o ar
Você pode ter ouvido pessoas dizerem que o hélio é mais leve que o ar , mas isso não é estritamente verdadeiro. É mais correto dizer que o hélio é menos denso que o ar. Isso ocorre porque as moléculas de ar são agrupadas mais fortemente do que as moléculas de hélio. A densidade de qualquer sólido, líquido ou gás é a massa por unidade de volume e pode ser medida de várias maneiras, mas a maneira mais precisa de calcular é dividir sua massa em quilogramas pelo seu volume em metros cúbicos. A densidade do hélio é de cerca de 0,18 kg /m3, enquanto a densidade do ar ao nível do mar é de cerca de 1,3 kg /m3. O ar consiste em 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio e 1% de outros gases, como argônio e vapor de água.
À temperatura ambiente, as moléculas de hélio se movem livremente e se espalham, razão pela qual balões de hélio flutuam no ar à temperatura ambiente. Outros gases que são menos densos que o ar são hidrogênio, néon, nitrogênio, amônia, metano e monóxido de carbono.
Temperatura e densidade
Quando a temperatura cai, o hélio se torna mais denso. Suas moléculas perdem energia, diminuem a velocidade e se aproximam para conservar o calor. Isso diminui o volume dentro do balão. Como as moléculas de hélio estão se aproximando, em vez de se aproximarem da casca do balão, o balão se encolhe e encolhe. As moléculas de hélio não são mais menos densas que o ar.
Revivendo balões cheios de hélio
Não pense que uma vez que seu balão cheio de hélio encolhe e está deitado no chão em vez de flutuar o ar é inútil. A mesma quantidade de hélio ainda está dentro da casca do balão. Basta mover o balão para um lugar mais quente. As moléculas de hélio obtêm um aumento de energia, soltam-se, afastam-se umas das outras e expandem-se. O balão se enche e flutua novamente.
