Por  Claire Gillespie Atualizado em 24 de março de 2022

twpixels/iStock/GettyImages

Um balão de ar quente pode parecer muito diferente de um balão de hélio, mas o princípio de funcionamento dos dois tipos de balão é o mesmo. Tudo se resume à flutuabilidade e à relação da flutuabilidade com os objetos flutuantes.

Por que o hélio faz as coisas flutuarem

Por que o hélio faz as coisas flutuarem

A lei da flutuabilidade, também conhecida como princípio de Arquimedes, determina que qualquer corpo total ou parcialmente submerso em um fluido (um gás ou um líquido) em repouso sofre a ação de uma força ascendente, ou de empuxo, cuja magnitude é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. Se você aplicar isso a um balão de hélio, o balão ficará “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 inalar um pouco de hélio, não flutuará como um balão, porque nenhuma quantidade de hélio pode torná-lo mais leve que o ar ao seu redor.

Faça um balão flutuar sem hélio

Faça um balão flutuar sem hélio

Pode não ser uma opção para decoração de festas, mas outra forma de fazer um balão flutuar é com ar quente. Um balão de ar quente consiste em um grande saco, conhecido como envelope, com uma cesta de vime pendurada por baixo. Um queimador extremamente potente dentro do cesto aquece o ar dentro do envelope através de uma abertura. Novamente, o princípio da flutuabilidade se aplica. Para que o balão de ar quente flutue, o peso do balão e do ar dentro dele deve ser menor que o peso do ar ambiente deslocado. O ar quente dentro do balão é mais leve que o ar ao redor do 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 eleva e o faz flutuar.

Quando um balão de ar quente precisa ser trazido de volta ao solo, o ar dentro dele é resfriado, aproximando as moléculas de ar. Quanto mais concentradas as moléculas estão, mais pesado se torna o ar interno, até pesar mais que o ar externo e descer de volta.

Problemas com hélio

Problemas com hélio

Há anos que circulam receios de uma escassez global de hélio, com implicações muito mais graves do que a falta de balões de festa. O hélio é utilizado na medicina e na fabricação nas mais diversas máquinas e atividades industriais, devido à sua estabilidade e ao fato de não reagir facilmente com outros produtos químicos. A boa notícia é que os investigadores rastrearam e localizaram um campo de gás hélio na Tanzânia em 2016 e esperam encontrar mais.