¿Por qué se desinflan los globos de helio?

Los globos de helio se desinflan después de unos días, aunque los globos de látex normales llenos de aire pueden mantener su forma durante semanas. ¿Por qué los globos de helio pierden su gas y su sustentación tan rápidamente? La respuesta tiene que ver con la naturaleza del helio y el material del globo.

Conclusiones clave: globos de helio

Helio es un gas noble, lo que significa que cada átomo de helio tiene un capa de electrones de valencia. Debido a que los átomos de helio son estables por sí mismos, no forman enlaces químicos con otros átomos. Entonces, los globos de helio están llenos de muchos átomos de helio diminutos. Los globos regulares están llenos de aire, que es

Los átomos de helio son muy pequeños, tan pequeños que el movimiento aleatorio de los átomos les permite finalmente encontrar su camino a través del material del globo a través de un proceso llamado difusión. Un poco de helio incluso encuentra su camino a través del nudo que ata el globo.

Ni el helio ni los globos de aire se desinflan por completo. En algún momento, la presión de los gases tanto en el interior como en el exterior del globo se vuelve la misma y el globo alcanza el equilibrio. Los gases todavía se intercambian a través de la pared del globo, pero no se encoge más.

El aire se difunde lentamente a través de los globos de látex normales, pero los espacios entre las moléculas de látex son lo suficientemente pequeños como para que se necesite mucho tiempo para que se filtre suficiente aire para que realmente importe. Si pones helio en un globo de látex, se difunde tan rápido que el globo se desinflaría en un abrir y cerrar de ojos. Además, cuando infla un globo de látex, lo llena con gas y ejerce presión sobre la superficie interior de su material. ¡Un globo de 5 pulgadas de radio tiene aproximadamente 1000 libras de fuerza ejercida sobre su superficie! Puede inflar un globo soplando aire en él porque la fuerza por unidad de área de la membrana no es tanta. Sigue siendo suficiente presión para forzar el helio a través de la pared del globo, muy parecido a cómo el agua gotea a través de una toalla de papel.

Entonces, los globos de helio son una lámina delgada o Mylar porque estos globos mantienen su forma sin necesidad de mucha presión y porque los poros entre las moléculas son más pequeños.

¿Qué se desinfla más rápido que un globo de helio? A hidrógeno globo. Aunque los átomos de hidrógeno forman enlaces químicos entre sí para convertirse en H₂ gas, cada molécula de hidrógeno es aún más pequeña que un solo átomo de helio. Esto se debe a que los átomos de hidrógeno normales carecen de neutrones, mientras que cada átomo de helio tiene dos neutrones.

Ya sabes que el material del globo afecta qué tan bien retiene el helio. El papel de aluminio y Mylar funcionan mejor que el látex o el papel u otros materiales porosos. Hay otros factores que influyen en el tiempo que un globo de helio permanece inflado y flota.

• Los recubrimientos en el interior del globo afectan su duración. Algunos globos de helio se tratan con un gel que ayuda a retener el gas dentro del globo por más tiempo.
• Temperatura influye en la duración de un globo. A mayor temperatura, el movimiento de las moléculas aumenta, por lo que aumenta la tasa de difusión (y la tasa de deflación). Aumenta la temperatura también aumenta la presión que ejerce el gas sobre la pared del globo. Si el globo es de látex, puede expandirse para adaptarse al aumento de presión, pero esto también aumenta los espacios entre las moléculas de látex, por lo que el gas puede escapar más rápidamente. Un globo de aluminio no se puede expandir, por lo que el aumento de presión puede hacer que el globo explote. Si el globo no explota, la presión significa que los átomos de helio interactúan más a menudo con el material del globo y se escapan más rápido.