Os balões de hélio funcionam segundo o princípio da flutuabilidade, que afirma que um objeto imerso em um fluido (líquido ou gás) experimenta uma força ascendente igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto. No caso de um balão de hélio, a força de empuxo é maior que o peso do balão e do ar dentro dele, fazendo com que o balão suba.

O hélio é um gás nobre menos denso que o ar. Quando um balão é preenchido com hélio, o gás hélio desloca um volume igual de ar, mas o peso do gás hélio é menor que o peso do ar que foi deslocado. Essa diferença de peso cria uma força ascendente que levanta o balão.

A quantidade de sustentação que um balão gera depende de vários fatores, incluindo o volume do balão, a densidade do gás hélio e a densidade do ar circundante. Balões maiores têm maior volume e, portanto, deslocam mais ar, o que cria mais sustentação. O gás hélio, que é mais puro e tem menor densidade, proporciona maior sustentação em comparação com o gás hélio misturado com outros gases. Além disso, balões cheios de hélio sobem mais alto em ar menos denso, como em altitudes mais elevadas ou em temperaturas mais quentes.

Os balões de hélio encontram diversas aplicações, incluindo festas, festivais, decorações e experimentos científicos. Eles também são usados ​​em balões meteorológicos e dirigíveis devido à sua capacidade de levantar cargas úteis e flutuar em grandes altitudes.

Aqui está uma explicação passo a passo de como funcionam os balões de hélio:

1. Um balão é preenchido com gás hélio de um tanque de hélio ou de um balão de festa cheio de hélio.

2. À medida que o balão se enche de hélio, os átomos de hélio se espalham e deslocam um volume igual de partículas de ar dentro do balão.

3. O gás hélio tem uma densidade menor em comparação com o ar que deslocou. Isto significa que o peso do gás hélio é menor que o peso do ar que foi deslocado.

4. A diferença de peso entre o gás hélio e o ar deslocado cria uma força ascendente conhecida como flutuabilidade.

5. A força de empuxo atua contra a força descendente da gravidade, que puxa o balão para baixo.

6. Se a força de empuxo for maior que o peso do balão, que inclui o peso do material do balão, o barbante ou fita e qualquer carga útil presa, o balão sobe.

7. O balão continuará a subir até atingir uma altitude onde a densidade do ar circundante seja igual à densidade do gás hélio dentro do balão, ponto em que a força de empuxo se torna igual ao peso do balão, fazendo com que flutuar a uma altura constante.

No geral, os balões de hélio funcionam com base no princípio da flutuabilidade, onde a diferença de densidade entre o gás hélio dentro do balão e o ar circundante cria uma força ascendente que levanta o balão.