Mir ist schon mehrfach aufgefallen, dass sich ein mit Helium gefüllter Luftballon innert wenigen Tagen entleert. Blase ich aber den Ballon mit Luft auf, bleibt die Luft über Wochen drin.
Die einfachste Erklärung wäre, dass der Verschluss beim mit Luft gefüllten Ballon besser ist. Ich habe aber den gleichen Verschluss benutzt.
Mir ist schon mehrfach aufgefallen, dass sich ein mit Helium
gefüllter Luftballon innert wenigen Tagen entleert. Blase ich
aber den Ballon mit Luft auf, bleibt die Luft über Wochen
drin.
Die einfachste Erklärung wäre, dass der Verschluss beim mit
Luft gefüllten Ballon besser ist. Ich habe aber den gleichen
Verschluss benutzt.
Gibt es dazu eine physikalische Erklärung?
Ein Versuch: wie das Periodensystem der Elemente (s.u.a. http://de.wikipedia.org/wiki/Periodensystem) zeigt, sind Heliumatome kleiner als Sauerstoffatome (O2). Soll heissen, dass diese leichter durch die Lücken der Atomstruktur(en) des Ballons entkommen können.
die Wahrheit ist verblüffend: Helium strömt durch die Gummihaut aus, und Luft strömt durch die Gummihaut in den Ballon hinein. Nach einigen Tagen fallen die Ballons, zunehmend mit Luft gefüllt, allmählich zu Boden.
Der ganze Vorgang nennt sich Diffusion, und die Geschwindigkeit derselben hängt u.A. von der Druckdifferenz des jeweiligen Gases ab. Eine Gassorte „merkt nichts“ vom Vorhandensein der anderen, das heißt: Man kann Luft und Helium völlig getrennt betrachten. Wir haben eine Gummimembran, auf deren „innerer“ Seite 1 bar Helium _Über_druck herrscht, und auf deren Außenseite 1 bar Luft Überdruck herrscht. Durch eine so dünne Gummihaut diffundiert erstaunlich viel Gas pro Zeiteinheit hindurch, wenn der Druckunterschied so hoch ist. Helium diffundiert natürlich schneller, aber Luft diffundiert immer auch erstaunlich schnell. (Folienballons sind eine Größenordnung besser)
Das ganze ist eine nette, typsiche Aufgabe für Physikstudenten.
Würde man einen Luftballon prall mit einem sehr schweren Gas füllen, welches sehr langsam diffundiert, zB SF6, dann würde der Luftballon sich allmählich aufblähen, bis er platzt, weil mehr Luft hineindiffundiert als SF6 hinaus.
Das ganze ist 1:1 auf die Osmose übertragbar, wo Salzkonzentrationen anstatt Gasdrucke stehen.
Hi Moriaty,
hab ich Dich richtig verstanden?
Ein mit SF6 gefüllter Ballon mit Überdruck sammelt aus der Umgebung noch mehr Luftmoleküle auf bis er platzt?
Schwer zu glauben. Ausprobiert? Link? Buch?
Hi Moriaty,
hab ich Dich richtig verstanden?
Ein mit SF6 gefüllter Ballon mit Überdruck sammelt aus der
Umgebung noch mehr Luftmoleküle auf bis er platzt?
Schwer zu glauben. Ausprobiert? Link? Buch?
Wenn Luft durch die Membran kann, aber SF6 nicht, ist das der einzige Weg, die Konzentrationen anzugleichen.
Solange der Partialdruck der (Luft-)Gase im Ballon geringer ist als außerhalb, werden sie hineindiffundieren.
Hallo Jartul,
ich kann aus eigener „Erfahrung“ berichten: Ein SF6-Luftballon wächst innerhalb von ein paar Tagen deutlich an (schätze es war fast ein Faktor 2). Geplatzt ist er nicht, aber das lag evtl. daran, dass er vorher nicht bis kurz vor dem Limit mit SF6 aufgeblasen war (das Zeug ist ja auch nicht gerade billig).
Gruß Kurt
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