氦氣球和熱氣球可以游泳,但氦氣球和熱氣球有什么區(qū)別?
氦氣球:由于氦的密度小于空氣的密度,氦氣球可以漂浮。
氣體顆粒平均相距較遠(yuǎn),碰撞頻率低于液體或固體顆粒??紤]兩個(gè)包含氣體且體積相等的氣球。如果一個(gè)氣球充滿空氣,那么另一個(gè)充滿氦氣的氣球仍然包含相同數(shù)量的粒子。為什
么?由于粒子之間的距離相當(dāng)大(約為單個(gè)分子直徑的1000倍),單個(gè)粒子的大小可以增加或減少兩到三個(gè)因素,而這些因素不會(huì)改變氣體的總體積。因此,一升空氣中的顆粒含量與一升氦氣中的顆粒含量相同。
空氣主要由分子氧和氮組成。最常見(jiàn)的同位素類型O2(氧)包含八個(gè)質(zhì)子和八個(gè)中子。如果兩種氣體相同體積中的粒子數(shù)相等,但每個(gè)氦粒子的質(zhì)量遠(yuǎn)小于空氣粒子的質(zhì)量,則氦的密度低于空氣的密度,因此氦上升到空氣中。
簡(jiǎn)而言之,氦氣球中有相同數(shù)量和體積的粒子,但每個(gè)氦粒子的質(zhì)量都較小。
熱氣球:由于熱空氣的密度小于常溫空氣的密度,熱氣球可以漂浮
當(dāng)一個(gè)物體變得更熱時(shí),它的粒子移動(dòng)得更快,碰撞也更頻繁,在它們之間留下更多的空間。在這種情況下,使用熱空氣的氣球有其粒子,因此在相同體積和較小數(shù)量的粒子之間有較大的空間。對(duì)每個(gè)氣球中的空氣顆粒分別進(jìn)行相同的稱重。然而,由于熱氣球中的顆粒較少,因此較冷且密度較高的空氣中的空氣質(zhì)量也較小。由于兩個(gè)氣球的體積相同,熱空氣的密度低于冷空氣的密度,熱空氣氣球漂浮在空氣中!