Warum macht ein mit Helium gefüllter Luftballon schneller ''schlapp'' als ein mit Luft gefüllter?
Frage steht oben! :)
würde mich auf viele antworten freuen!
5 Antworten
Hallo Jasmin9797! Macht nicht jeder Ballon. Generell musst Du unterscheiden zwischen Latexballons, d.h. diejenigen Dinger aus Gummi, die man als Kind schon mit dem Mund aufblasen konnte und jenen Ballons aus (Metall-)Folie, die Du von der Kirmes, dem Stadtfest oder ähnlichen Festen her kennst. Der Latexballon hat unter dem Mikroskop besehen eine "poröse" Haut. Durch diese Haut diffundiert Helium in die Umwelt hinaus (gemäss osmotischem Druckausgleich, den jeder mal in der Schule durchgenommen hat). Umgekehrt diffundiert Luft von aussen nach innen. Dieser Vorgang dauert so lange, bis aussen wie innen ein etwa gleiches Milieu an Luftgemisch (denn Luft ist ja auch nur ein Gas) herrscht. Bei standardgrossen Ballons mit ca 30cm Durchmesser ist der Prozeß schon nach 14-16 Stunden abgeschlossen - d.h. dann fällt der Ballon zu Boden - macht also "schlapp". Anders ist es bei Folienballons - die haben auch unter dem Mikroskop eine völlig dichte und homogene Hülle. Das Gas kann nicht durch die Hülle hinaus.....Darum halten diese Ballons wochenlang. Ein Latexballon mit Luft gefüllt hat innen wie aussen das selbe Gasgemisch, nämlich die selbe Luft. Hier wird der osmotische Druckausgleich nicht wirksam, weshalb die Luft sich hierin ewig halten würde, wenn nicht die Latexhülle selber nach dem Aufpumpen durch Oxidationsprozesse (Verwitterung) schlapp machen würde. Ich hoffe Dir geholfen zu haben.
Weil die Helium-Atome sehr viel kleiner sind als die Stickstoff- und Sauerstoff-Atome, aus denen die Luft besteht und diese deshalb leichter durch das Gummi diffundieren.
Die Grösse macht kaum etwas aus. Was viel wichtiger ist, ist die Masse. Wenn zwei Stoffproben die selbe Temperatur haben, heisst das, dass ihre Teilchen durchschnittlich die selbe Bewegungsenergie tragen.
Bewegungsenergie berechnet sich ja durch m * v^2 / 2. Ein He ist etwa 4 u schwer, ein N (Hauptbestandteil der Luft) 28 u. Da m(He) siebenmal kleiner ist als m(N2), muss v(He) etwa 2.64 mal (Wurzel von 7) grösser sein als v(N2). Und weil die Teilchen zweieinhalb mal so schnell sind, kommen sie schneller durch die Ballonhülle.
Weil die Helium-Atome sehr viel kleiner sind als die von Sauerstoff und Stickstoff und somit das Gummi schneller durchdringen können.
Ich vermute, dass Heliumatome kleiner sind als die Atome die in der Luft sind. Daher entweichen mehr davon und der Luftballon wird schneller leer.