لماذا ينفجر البالون عند ارتفاعٍ معينٍ إذا كان مغلقًا؟

1 إجابة واحدة

ينفجر البالون عند ارتفاعٍ معينٍ إذا كان مغلقًا

لا بد أنك رأيت بالونات عديدة تطير في الهواء وترتفع خلال مناسبات عديدة، هذه البالونات سبب طيرانها وارتفاعها في الهواء هو ما يعرف بقانون الطفو، والذي يقول بأن أي جسم مغمور كليًا أو جزئيًا في سائل أو غاز في حالة الراحة يتم التصرف به من خلال قوة تصاعدية أو قوة طفو، حيث يتساوى حجمها بوزن السائل أو الغاز المزاح من الجسم، أي أن البالون يقوم بإزاحة الهواء بشرط أن الهواء المزاح أثقل من الغاز الموجود في البالون، وأهم الغازات المستخدمة لذلك هو غاز الهيليوم الأخف من الهواء والذي يطير لارتفاعات عالية.

بالونات الهيليوم أو غيرها عندما تصل إلى ارتفاع معين في أي مكان يصل إلى عشرة كيلومترات سوف تنفجر وتتحول إلى قطع صغيرة جدًا، والسبب في ذلك يعود إلى انخفاض الضغط الجوي عند الارتفاعات العالية، مما يسبب تمدد غاز الهيليوم الموجود في البالون وانفجار البالون، حيث أنه في حال قمت بنفخ بالون يتجاوز حدوده في درجة حرارة الغرفة فإنه سيتفتت إلى قطع صغيرة عند ارتفاع معين يصل طولها إلى حوالي 10 سم.

غير البالونات العادية التي تكون زينة في الحفلات، هناك طريقة أخرى لجعل البالون يطفو في الهواء وهي الهواء الساخن، ونلاحظ ذلك في المنطاد الذي يتكون من قطعة قماش كبيرة تسمى المظروف وسلة معلقة تحتها، بالإضافة لحارق قوي داخل السلة يعمل على تسخين الهواء داخل المظروف من خلال فوه في مقدمة المظروف، لكي يطفو المنطاد يجب أن يكون وزن الهواء داخله أخف من وزن الهواء المحيط به لذلك نعمل على تسخين الهواء بداخله إذ أنه عندما يصبح الغاز ساخنًا يتمدد ويشتت جزيئاته الفردية ويجعلها أقل تركيزًا فيصبح الهواء أخف ويطفو المنطاد (يرتفع بالهواء).

عندما تريد الهبوط بالمنطاد إلى الأرض فإنه يتم تبريد الهواء الموجود داخله، مما يجعل جزيئات الهواء أقرب إلى بعضها البعض، حيث كلما زاد تركيز هذه الجزيئات كلما زاد وزن الهواء الداخلي، وبالتالي يصبح أثقل من الهواء المحيط به فيهبط نحو الأسفل.

المنطاد وبالونات الهيليوم هي المثال على طيران البالونات في الهواء، حيث يستخدم البعض المنطاد للطيران والمتعة، بالإضافة لاستخداماته المتنوعة والتي قد تكون للمراقبة والاستطلاع في المجال العسكري أو لنقل الركاب والبضائع أو في مجال الرصد الجوي والمجال التعليمي.

أما غاز الهيليوم فإن له استخدامات متنوعة في حياتنا، فهو يستخدم في بعض أنواع المناطيد بالإضافة لاستخدامه في الطب كعلاج بعض المشاكل التنفسية وانتفاخ الرئة وفي تبريد المغناطيس المستخدم في جهاز الرنين المغناطيسي، كما يدخل في صناعة العديد من الآلات والأنشطة الصناعية نظرًا لكونه لا يتفاعل بسهولة مع المواد الكيميائية الأخرى، ولكن هناك مخاوف في الوقت الحالي من نفاذه حيث أن نقصه سوف يؤثر على العديد من المجالات، إذ ستسخن وتتعطل العديد من الأجهزة الإلكترونية وقد لا تعمل الصواريخ التي يدخل في صناعتها أيضًا، بالإضافة لعدم تمكن الأطباء من تشخيص العديد من المشاكل للمرضى من دون جهاز الرنين المغناطيسي، وكذلك سيتوقف إنتاج رقائق السيليكون والسفن الهوائية التي تملأ به، لذلك لا بد من السعي لاكتشاف مصادر أخرى لغاز الهيليوم لتجنب انتهائه.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "لماذا ينفجر البالون عند ارتفاعٍ معينٍ إذا كان مغلقًا؟"؟