Welches Gewicht kann ein Ballon tragen, der mit erwärmtem Helium befüllt ist?

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2 Antworten

Was ist denn der statische Auftrieb? Der wird erzeugt, weil du ein deinen Körper umgebendes Medium verdrängst.

F_A = rho * g * V - F_G

Und zwar die Dichte des umgebenden Mediums und das Volumen des umgebenden Mediums. Die Idee die gleiche Masse mit weniger Volumen zu transportieren kann also nicht funktionieren. Von dieser Auftriebskraft wird noch die Gewichtskraft, die nach unten wirkt abgezogen.

Wir müssen mit möglichst wenig Masse möglichst viel Volumen erzeugen. Man hat also bei heißem Helium weniger Masse an Helium im Ballon und reduziert dadurch F_G und erhöht damit F_A. In deine Gewichtskraft, die nach unten zeigt, setzt du also die reduzierte Masse an Helium bei gleichem Volumen ein.

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Kommentar von losblancos
07.12.2015, 15:25

verstehe ich richtig, dass der erste Summand konstant ist egal ob mein Ballon mit Helium oder mit Blei gefüllt ist, da er sich nur auf das verdrängte Medium bezieht? Der zweite Summand müsste aber entsprechend kleiner werden, da ich bei gleichem Volumen weniger Helium-Masse benötige. Sollte das so weit richtig sein, ist der Beitrag von erhitztem Helium im Vergleich zu Raumtemperatur-Helium ziemlich niedrig, oder? Dann frage ich mich allerdings, warum ein luftgefüllter Heißluftballon immer ein paar Menschen transportieren kann?

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Weswegen es keinen Heißluftballon mit Helium gibt? Nun, ich würde sagen, weil ein Ballon mit (raumtemperiertem) Helium meist schon genug Auftriebskraft hat. Und wie die Heliummenge bei 50 ° berechnen? Nun, nach der klassischen Näherungsgleichung:

P*V=nRT.

Brauche ich nichts drüber sagen, oder?

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Kommentar von losblancos
07.12.2015, 13:33

danke für die Antwort. Das "warum" ist mir aber noch nicht klar. Beispielsweise hat man ja diese riesige CargoLifter-Halle gebaut. Die hätte doch kleiner ausfallen können, wenn man das Helium einfach erhitzt hätte, oder nicht?

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