시간이 지나면 내려오는 헬륨풍선 원리가 궁금해요.
놀이동산에서 산 풍선은 그날은 위에 머무는데 다음날 정도가 되면 밑으로 가라앉아버리는데요.
여전히 빵빵한데 왜 힘이없어지는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
놀이동산에서 산 풍선이 다음날에는 힘을 잃고 아래로
가라앉는 이유는 풍선 안의 헬륨 가스가 천천히 밖으로 새어나가기 때문입니다.
헬륨 가스는 분자 크기가 작아 풍선의 고무 표면
을 쉽게 통과할 수 있습니다.
헬륨 가스가 새어나가면서 풍선 내부의 압력이 감소합니다.
헬륨 가스가 빠져나가는 대신 공기가 들어오면서 풍선의
무게가 증가합니다.
풍선 내부의 압력 감소와 무게 증가로 인해 풍선의 부력이 감소합니다.
부력이 감소하면서 풍선은 중력에 의해 아래로 당겨집니다.
풍선 하강 속도에 영향을 미치는 요인
풍선 종류 고무 재질 두께 크기 등에 따라 헬륨 가스 누
출 속도가 다릅니다.
풍선 제작 방법 열 봉합 접착 등 제작 방법에 따라 헬륨 가스 누출 속도가 다릅니다.
환경 온도 온도가 높을수록 헬륨 가스 분자의 운동 속도
가 빨라져 누출 속도가 증가합니다.
외부 기압 기압이 낮을수록 헬륨 가스가 풍선 밖으로 확산되는 속도가 증가합니다.
헬륨 가스 누출 속도가 느린 고품질 풍선을 사용합니다
헬륨 가스 누출을 줄일 수 있는 열 봉합 방식으로 풍선을 제작합니다.
햇빛 직사광선을 피하고 시원한 환경에 풍선을 보관합
니다.
뾰족한 물체로부터 풍선을 보호하고 꼬임이나 손상을 방지합니다
놀이동산에서 산 풍선은 헬륨 가스 누출로 인해 다음날에는
힘을 잃고 아래로 가라앉습니다. 풍선 종류 제작 방법 환경 온도 외부 기압
등 여러 요인이 풍선 하강 속도에 영향을 미칩니다.
고품질 풍선 사용 열 봉합 방식 사용 시원한 환경 보관 풍선 관리 등을
통해 풍선 하강 속도를 느리게 할 수 있습니다.
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만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
놀이동산에서 산 풍선이 시간이 지나면 밑으로 가라앉는 이유는 헬륨 기체의 특성 때문입니다. 헬륨은 가장 가벼운 기체 중 하나로 공기보다 더 가볍기 때문에 풍선 안에 들어있는 헬륨 기체는 공기보다 더 가벼워서 위로 올라가게 됩니다. 하지만 시간이 지나면 헬륨 기체가 풍선 안에서 빠져나가게 되고 이로 인해 풍선 안에 들어있는 헬륨 기체의 양이 줄어들게 됩니다. 따라서 풍선 안에 들어있는 헬륨 기체의 양이 줄어들면서 풍선의 부력이 약해지고 이로 인해 풍선이 밑으로 가라앉게 됩니다.
이러한 원리를 통해 시간이 지나면 헬륨풍선은 밑으로 가라앉게 되는 것입니다. 그리고 헬륨 기체는 공기보다 더 가볍기 때문에 풍선 안에 들어있는 헬륨 기체의 양이 많을수록 더 높이 올라갈 수 있습니다. 따라서 풍선의 부력을 유지하기 위해서는 헬륨 기체를 추가로 넣어주는 것이 중요합니다.
놀이동산에서 산 풍선을 보면 빵빵하게 부풀어져 있지만 시간이 지나면 힘이 없어지는 것은 헬륨 기체가 빠져나가기 때문입니다. 이러한 원리를 이해하시면 더욱 흥미로운 풍선 놀이를 즐기실 수 있을 것입니다. 감사합니다.
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