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春节到了,阿呆和爸爸妈妈去公园游玩,爸爸给阿呆买了一只氢气球,并嘱咐他不要松手,不然气球会飞走。结果,在看别人玩过山车的时候,阿呆一时高兴,忘记了手中的气球,—撒手,气球就飞上了天。
阿呆忍不住想,这个气球会飞到哪里去呢?会不会和飞机碰上面呢?
数学看点 气球的高度
想要探究氢气球到底能飞多高,需要我们了解氢气的性质。
通常来说,市面上售卖的能飞起来的气球里很多都是充的氢气。氢气是世界上已知的最轻的气体。它的密度非常小,只有0.0899克/升,是空气密度1.29克/升的1/14。
因为氢气比同体积的空气轻,所以氢气球会受到空气的浮力。浮力的大小等于氢气球排开的那块空气的重量,也就是说,1个1升的氢气球受到的浮力是1.29克。
所以氢气球一旦脱手后,就会往天上飞,就像木头会浮出水面一样。但氢气球并不会一直上升,飞到一定的高度就会停止,有一块无形的“天花板”挡住了它,让它不能飞离地球,飞向太空。
氢气球在上升过程中,会因为外界气压逐步减小而产生体积膨胀,最终会爆裂。一只氢气球到底能飞多高?这与气球球皮的弹性、材质以及飞行时的天气情况等因素有关。
大家可以参考高空探空气球,它们在地面刚起飞的时候,还是瘪瘪的。但升到高空后,這个瘪瘪的气球就会鼓起来。要知道,这些用来做科研的氢气球,球皮质量非常好,飞行高度可以超过海拔30千米(美国宇航局的高空探测气球可以飞到33.5千米高),比珠穆朗玛峰还要高得多。
同学们在市面上买的玩具氢气球的质量比起科研用的气球质量差多了,因此飞行高度也非常有限,大部分在2000米左右就会因为体积膨胀而爆炸。
◆氦气的成本
虽然街边小贩卖氢气球由来已久,实际上这是不合法的。2006年国家有关部门就颁布了《关于进一步加强施放气球安全管理工作的通知》,要求:
1.用惰性气体取代氢气等易燃易爆气体充气球。
2.严禁手持氢气球的施放活动,并明确规定在公共场所禁止灌充、施放氢气球及其升空物。
3.严禁在各种场合灌充手持氢气球。
国家之所以做这样的要求,是因为氢气非常危险。相信同学们对氢气球爆炸的新闻也不陌生,按理论计算,如果氢气在空气中的体积浓度达到4.0%,遇到火源就会爆炸。(当氢气浓度小于4.0%或大于75.6%时,即使遇到火源.也不会爆炸)。
那么小贩们为什么还是要选择用氢气来灌气球呢?这是因为氢气很便宜。
一般来说,一罐22升的氢气价格是30元左右,但一罐22升的氦气大概要150元左右,价差非常大。所以,如果某个会飞的气球价格低于10元,那么基本可以肯定这个气球里装的是氢气而不是氦气。
提醒同学们,为了安全,不要贪图小便宜而去买便宜的气球哦!
阿呆忍不住想,这个气球会飞到哪里去呢?会不会和飞机碰上面呢?
数学看点 气球的高度
想要探究氢气球到底能飞多高,需要我们了解氢气的性质。
通常来说,市面上售卖的能飞起来的气球里很多都是充的氢气。氢气是世界上已知的最轻的气体。它的密度非常小,只有0.0899克/升,是空气密度1.29克/升的1/14。
因为氢气比同体积的空气轻,所以氢气球会受到空气的浮力。浮力的大小等于氢气球排开的那块空气的重量,也就是说,1个1升的氢气球受到的浮力是1.29克。
所以氢气球一旦脱手后,就会往天上飞,就像木头会浮出水面一样。但氢气球并不会一直上升,飞到一定的高度就会停止,有一块无形的“天花板”挡住了它,让它不能飞离地球,飞向太空。
氢气球在上升过程中,会因为外界气压逐步减小而产生体积膨胀,最终会爆裂。一只氢气球到底能飞多高?这与气球球皮的弹性、材质以及飞行时的天气情况等因素有关。
大家可以参考高空探空气球,它们在地面刚起飞的时候,还是瘪瘪的。但升到高空后,這个瘪瘪的气球就会鼓起来。要知道,这些用来做科研的氢气球,球皮质量非常好,飞行高度可以超过海拔30千米(美国宇航局的高空探测气球可以飞到33.5千米高),比珠穆朗玛峰还要高得多。
同学们在市面上买的玩具氢气球的质量比起科研用的气球质量差多了,因此飞行高度也非常有限,大部分在2000米左右就会因为体积膨胀而爆炸。
◆氦气的成本
虽然街边小贩卖氢气球由来已久,实际上这是不合法的。2006年国家有关部门就颁布了《关于进一步加强施放气球安全管理工作的通知》,要求:
1.用惰性气体取代氢气等易燃易爆气体充气球。
2.严禁手持氢气球的施放活动,并明确规定在公共场所禁止灌充、施放氢气球及其升空物。
3.严禁在各种场合灌充手持氢气球。
国家之所以做这样的要求,是因为氢气非常危险。相信同学们对氢气球爆炸的新闻也不陌生,按理论计算,如果氢气在空气中的体积浓度达到4.0%,遇到火源就会爆炸。(当氢气浓度小于4.0%或大于75.6%时,即使遇到火源.也不会爆炸)。
那么小贩们为什么还是要选择用氢气来灌气球呢?这是因为氢气很便宜。
一般来说,一罐22升的氢气价格是30元左右,但一罐22升的氦气大概要150元左右,价差非常大。所以,如果某个会飞的气球价格低于10元,那么基本可以肯定这个气球里装的是氢气而不是氦气。
提醒同学们,为了安全,不要贪图小便宜而去买便宜的气球哦!