Um balão de ar quente pode parecer muito diferente de um balão de hélio, mas o princípio por trás de como os dois tipos de trabalho de balão é o mesmo. Tudo se resume à flutuabilidade e à relação entre a flutuabilidade e os objetos flutuantes.
Por que o hélio faz as coisas flutuarem
A lei da flutuabilidade, também conhecida como princípio de Arquimedes, dita que qualquer corpo completamente ou parcialmente submerso em um fluido (um gás ou um líquido) em repouso é influenciado por uma força ascendente ou flutuante, cuja magnitude é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. Se você aplicar isso a um balão de hélio, o balão é "submerso" no ar (uma mistura de gases). O balão desloca uma quantidade de ar. Desde que o ar deslocado seja mais pesado que o peso do hélio (mais o material do balão), o balão flutuará no ar. Por outro lado, se você inala um pouco de hélio você não vai flutuar como um balão, porque nenhuma quantidade de hélio pode torná-lo mais leve que o ar ao seu redor.
Faça flutuação de balão sem hélio
Pode não ser uma opção para decorações de festas, mas outra maneira de fazer um balão flutuar é com ar quente. Um balão de ar quente consiste em uma bolsa grande, conhecida como envelope, com uma cesta de vime pendurada embaixo. Um queimador extremamente poderoso dentro da cesta aquece o ar dentro do envelope através de uma abertura. Mais uma vez, o princípio da flutuação se aplica. Para que o balão de ar quente flutue, o peso do balão e o ar dentro dele devem ser menores que o peso do ar ambiente deslocado. O ar quente dentro do balão é mais leve que o ar que envolve o balão, porque quando o gás esquenta, ele se expande, dispersando suas moléculas individuais e tornando-as menos densamente concentradas. O ar mais denso fora do balão o impulsiona e o faz flutuar.
Quando um balão de ar quente precisa ser levado de volta ao solo, o ar dentro dele é resfriado, aproximando as moléculas de ar. Quanto mais concentradas as moléculas, mais pesado fica o ar interior, até que ele pesa mais do que o ar externo e viaja de volta para baixo.
Problemas com hélio
Temores de uma escassez global de hélio têm sido circulando há anos, com implicações muito mais graves do que a falta de balões de festa. O hélio é usado na medicina e na fabricação em uma ampla gama de máquinas e atividades industriais, devido à sua estabilidade e ao fato de que ele não reage facilmente com outros produtos químicos. A boa notícia é que os pesquisadores rastrearam e localizaram um campo de gás de hélio na Tanzânia em 2016, e esperam encontrar mais.
