Яка речовина міститься в повітряній кулі? Все, що потрібно знати
Повітряні кулі – це чудовий спосіб відчути магію польоту, але чи знаєте ви, з чим саме заповнюються ці гігантські кулі? Якщо цікавить саме це питання, то ви потрапили в самий центр цікавих досліджень та відкриттів.
У звичайних повітряних кулях заповнюються гелієм або повітрям. Ці дві речовини відрізняються за декількома важливими характеристиками. Гелій – це легка й нетоксична газоподібна речовина, яка має низьку густину у порівнянні з повітрям. Він не є вибухонебезпечним, тому вважається безпечним заповнювачем для повітряних куль.
На відміну від гелію, що має низьку густину, повітря – це суміш газів, склад якої залежить від багатьох факторів. Найбільш поширеними складовими повітря є азот (близько 79%) і кисень (21%). У деяких районах повітря також може містити вмісті домішок – вуглекислого газу, водяної пари, аерозолів та іншого.
Якість повітря також може впливати на стабільність куль. Наприклад, коли вміст водяної пари у повітрі занадто високий або є наявність інших елементів, це може призвести до проблем з підтримкою достатньої плавучості кулі.
Що таке повітряна куля?
Основним газом, що використовується для наповнення повітряних куль, є гелій. Гелій – це легкий безбарвний газ, що має низьку щільність і дуже низьку розчинність у воді. Його використовують через його безплавність, тобто гелій не підтримує горіння, що забезпечує безпеку при перебуванні в повітряних кулях.
Наповнення повітряної кулі гелієм забезпечуєйй її підйом в повітрі. Так як гелій має низьку щільність порівняно з оточуючим його повітрям, куля стає легшою і починає підніматися. Коли газ рівномірно розподілено у повітрі всередині кулі, вона утримується на певній висоті і може переміщатися в повітряному просторі.
Історія та опис
Ідея повітряних куль виникла вже у давні часи, але першу успішну польоту на повітряний кулі здійснив
брати Монтгольф’є у вересні 1783 року. Вони використали велику кулю з гарячим повітрям, яка
підіймалася в повітря земляним теплом.
Сьогодні повітряні кулі зазвичай складаються з надувного волокна або нейлону, а також харчова газ
чи повітря використовується як заповнювач. Повітряні кулі можуть мати різний розмір та форму, але їх
головна особливість – можливість підйому у повітря завдяки різниці густини повітря всередині та
навколо кулі.
Хоча повітряні кулі переважно використовувалися у минулому для наукових досліджень та розваг,
вони залишаються популярним видом транспорту та значної привабливістю для туристів. Польот на повітряній
кулі – це неперевершений досвід, який надає можливість спостерігати за краєвидами з повітря та насолоджуватися
відчуттям висоти і свободи.
Яке паливо використовується в повітряних кулях?
Водні здавна використовуються у повітряних кулях, і це найпоширеніший вид палива для цих апаратів. Хоча водень є легким і доступним газом, його використання пов’язано з певними ризиками. Водні кулі можуть бути вибухонебезпечними, оскільки водень – вибухонебезпечний газ. Проте ця проблема може бути зменшена за допомогою безпечних конструкцій та правильного управління.
Гелієві повітряні кулі є безпечнішими, оскільки гелій – не вибухонебезпечний газ. Гелій більш стійкий і дорожчий за водень, але також забезпечує меншу підйомну силу. Це означає, що гелієва куля може нести менше вантажу або потребувати більшого об’єму, щоб піднятися у повітря.
Обирання палива для повітряної кулі залежить від вимог і мети використання. Водень забезпечує більшу підйомну силу, але має певні ризики. Гелій безпечніший, але менш потужний. Кожен вид палива має свої переваги та недоліки, і вибір залежить від потреб аеростату. Незважаючи на це, безпека завжди має бути на першому місці при виборі палива для повітряної кулі.
Типи газів та їх властивості
Існує безліч різних газів, кожен з яких має свої унікальні властивості. Залежно від їх фізичних і хімічних характеристик, гази можуть класифікуватися на декілька типів:
1. Нобельові гази: до цього типу відносять гелій (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe) та радон (Rn). Вони мають дуже низьку реактивність і практично не беруть участь в хімічних реакціях.
2. Паливні гази: цей тип газів використовуються як джерело енергії. До них відносяться метан (CH4), пропан (C3H8), бутан (C4H10) та інші. Вони горять з великим виділенням тепла та енергії.
3. Оксиди газів: цей тип газів є результатом хімічних реакцій між газами та іншими речовинами. Наприклад, оксиди вуглецю (CO2), азоту (NO, NO2) та сірки (SO2, SO3) можуть утворюватися під час згорання паливних газів або промислових процесів. Вони можуть мати шкідливий вплив на навколишнє середовище та здоров’я людей.
4. Інертні гази: цей тип газів характеризується відсутністю реактивності. Наприклад, азот (N2) та гелій (He) є інертними газами. Вони часто використовуються для заповнення повітряних куль та захисту від ураження киснем.
5. Токсичні гази: цей тип газів має негативний вплив на людський організм. До них відносяться аміак (NH3), хлор (Cl2), сірководень (H2S) та інші. Вони можуть бути отруйними при вдиханні або контакті зі шкірою.
Враховуючи різноманітність газів і їх властивості, важливо бути обережними та дотримуватися правил безпеки при роботі з цими речовинами.
Як керується повітряна куля?
У повітряній кулі є дві основні частини, які використовуються для керування – це газовий балон та керувальний механізм. Газовий балон наповнений газом, який має меншу щільність, ніж повітря, тому куля піднімається. Коли потрібно зменшити висоту, газ випускається з балону.
Для керування горизонтальним рухом повітряної кулі використовують керувальний механізм. Цей механізм складається із керувального тросу та рами з веслами. Керувальний трос прикріплюється до рами з веслами таким чином, що, тягнучи за нього, можна змінювати напрямок руху. Повертаючи весла, можна регулювати швидкість плавлення на повітрі.
Якщо потрібно змінити напрямок кулі, то маніпулюють керувальним тросом. Нахиляючися вперед або назад, можна змінити кут підйому кулі або послабити тягу. Також можна крутити весла вбік, щоб рухатися у бажаному напрямку. Особливу увагу при русі повітряною кулею потрібно звертати на вітер, оскільки вітер може вплинути на напрямок руху.
Отже, для керування повітряною кулею потрібно знати, як працюють газовий балон та керувальний механізм. Із допомогою керувального тросу та весел можна змінювати напрямок руху кулі та регулювати швидкість плавлення на повітрі.