какое давление в надутом шарике

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки

Давление в воздушном шарике

Заслуженный участник

Заслуженный участник

Последний раз редактировалось dp 07.01.2017, 17:45, всего редактировалось 1 раз.

Да, это вроде выход, но хочется понять можно или нельзя с одного раза.Просто Вы написали коментарий в то время когда я редактировал основное сообщение.

Заслуженный участник

Модератор

Делением F/S я получил давление в шарике, оно получилось 0.03атм. Ясно, что без кастрюли давление в шарике будет чуть меньше. Так как увеличение натяжения стенок шарика от поставленной сверху кастрюли массой 3кг не сильно заметно. Вот я и хочу понять можно ли как-то из данных условий понять насколько поставленная сверху кастрюля увеличивает исходное давление в шарике.

Эта задача похожа на задачу про избыточное давление в капле жидкости от действия поверхностного натяжения. Там это избыточное давление равно, согласно формуле Лапласа, произведению поверхностного натяжения на среднюю кривизну поверхности.

Если приближенно принять, что натяжение резины одинаково, когда на шарике стоит груз и когда он свободен, то отношение избыточных давлений в этих состояниях равно отношению средних кривизн поверности свободного шарика и поверхности, которая выпирает под кастрюлей.

Последний раз редактировалось levtsn 07.01.2017, 23:00, всего редактировалось 1 раз.

Давление увеличивается за счет сокращения обьема. Количество воздуха и температура постоянны. Конечно шарик немного раздует от избытка давления, можно попробовать измерить это.

Можете взвесить воздух в шарике, измерить обьем и через плотность найти давление.

Заслуженный участник

Позвольте высказать дилетантское мнение: эта задачка совсем не похожа.

Во-первых, потому, что жидкость под поверхностным натяжением совсем не сжимаема.

Так что остаётся только и впрямь накапливать статистику по разным массам кастрюль и накладывать её на график.

Заслуженный участник

Последний раз редактировалось Xey 08.01.2017, 01:23, всего редактировалось 3 раз(а).

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей

Источник

Как надуть воздушный шарик: воздухом и гелием

Шарики используются для украшения вечеринок, праздников и спортивно-массовых мероприятий. Различают воздушные шары наполненные воздухом либо летучим газом (гелием). В данной статье мы расскажем, как можно надуть воздушный шарик.

Надувание шарика воздухом

Надуть шарик можно ртом, при помощи ручного насоса, при помощи ножного насоса, а также при помощи компрессора (электрический насос).

Ртом надуть можно далеко не каждый шарик, такой способ сгодиться если надо украсить комнату на день рождения, а вот для вязки гирлянд из шаров либо для надувания шаров для моделирования (ШДМ) данный способ по ряду причин не годиться, придется прибегнуть к помощи насоса.

Насосы есть разные, есть специализированные для шаров, а к другим просто покупается специальная насадка (носик). Давайте рассмотрим виды используемых насосов для надувания шариков:

Недостатки: малая скорость накачки объемных шаров, практически бесполезен при работе с большим количеством шаров, недолговечен и при интенсивной нагрузке может сломаться. ШДМ мастер обычно накачивает порционно и ровно столько сколько требуется, что легко и удобно регулируется таким насосом.

Недостатки: не очень удобен из-за позы в которой приходится работать.

Преимущества: эти насосы идут с манометром, что позволяет контролировать давление, скорость подачи воздуха, если есть автомобиль, то его не надо приобретать отдельно.

Недостатки: стоимость, вес, неудобен из-за позы в которой приходится работать (нужен напарник: один надевает шарики и завязывает их, а второй накачивает воздухом).

Преимущества: наилучшая скорость подачи воздуха, контроль давления подаваемого воздуха (имеется манометр, у дорогих электронных моделей можно ограничивать верхний предел давления).

Кто занимается шарами профессионально имеет насос-шприц для работы с ШДМ и насос для надувания шаров для вязки гирлянд. Если так случилось, что у Вас повод для большой вечеринки и срочно надо надуть много шаров, то в домашних условиях наилучшим выходом будет папин автомобильный насос.

Совет: носик для насоса в домашних условиях найти легко – любой продолговатый предмет, например разобранная ручка (поищите с широким горлышком), и пару оборотов изоленты будет достаточно.

Если же необходимо свить гирлянду или арку, то насос просто необходим. Следует также рассчитать необходимое количество шаров на 1 метр гирлянды, так на 12 дюймовых шаров потребуется 16 шаров, 9-10 дюймовых от 20 до 28 шаров, а мылах 5 дюймовых надо до 40 штук. Для закрытых помещений, лучше брать шары малых диаметров 5-10 дюймов, а для улицы рекомендуется от 12 дюймов и более.

Совет: при накачке шаров всегда оставляйте достаточно хвостика для завязки шара, а также стравливайте лишний воздух если перекачали – это позволит сохранить шарик и улучшить его эксплуатационные характеристики.

Надувание шаров гелием из баллона.

Гелий – инертный газ без цвета, вкуса и запаха, второй по легкости после водорода, более чем в 7 раз легче воздуха, нетоксичный, невзрывоопасный и не горит. Именно им и наполняют «летающие» шарики. Для наполнения шаров необходим баллон с гелием. Баллоны в основном бывают 2-х видов: на 10 и 40 литров по 1,33 и 5,3 метра кубических гелия соответственно. По затратам большой баллон гораздо выгоднее малого, более чем в 2 раза.

На любом баллоне имеется вентиль. При желании шары можно надувать без всяких дополнительных приспособлений типа носика или редуктора, однако для удобства и предотвращения порчи шаров, все же рекомендуется пользоваться сужающим приспособлением (хотя бы насадкой-носиком).

Насадка в виде носика может накручиваться на баллон, служа удобным переходником от широкого разъема баллона с внешней резьбой.

Внимание: внешняя резьба на разъеме баллона зачастую является причиной порчи латексных шаров – они легко рвутся.

Кстати: латексные шары следует надувать на 0,2-0,35 ат.

В бытовое пользование большой баллон не годится, он больших размеров и весит более 70 кг. Если необходимо надуть относительно небольшое количество шаров (до 150), то можно воспользоваться малым баллоном на 10 литров, тем более, что в Интернете полно объявлений о сдаче баллонов напрокат. Баллон на 10 литров весит порядка 17 кг.

Следует знать: латексный воздушный шарик с гелием потеряет свойства к полету через 6-12 часов, т.к. латекс материал пористый и молекулы газа проникают через стенки шарика.

Для того чтобы этого не произошло шарик подвергается специальной обработке: внутрь распыляется специальный жидкий полимер (Hi-float) засыхающий за 1 минуту, который образует дополнительный защитный слой препятствующий выходу гелия. Обработанный шарик может летать более месяца в закрытом помещении. Можно заказать обработанные гелиевые шары с бесплатной доставкой по г. Минску

Выпустить шары в небо, много шаров! Об этом мечтают дети, это излюбленный прием организаторов крупных праздников и мероприятий. Для этого необходимы 10-12 дюймовые шары без обработки в большом количестве, баллоны с гелием и сетка. Надутые шары помещают в специальную сетку, которую в нужный момент развязывают и шары устремляются в небо.

Источник

Учебная исследовательская работа «Оценка давления внутри шарика, избыточного над атмосферным по площади его расплющивания под действием груза»

Надувной резиновый шарик это распространенный предмет, которым часто играют дети.

Мы поставили перед собой цель: предложить достаточно простой способ оценить давление внутри шарика. Оценить какую-нибудь величину, это значит определить ее значение примерно, но зато быстро и легко.

Мы хотим это сделать, измеряя площадь расплющивания шарика под действием груза.

После оценки давления измерим давление внутри шарика с помощью манометра и сравним получившиеся данные.

Содержимое разработки

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя школа № 78 Краснооктябрьского района

Учебная исследовательская работа «Оценка давления внутри шарика, избыточного над атмосферным по площади его расплющивания под действием груза»

Овчинников Александр Александрович,

Теоретические основы исследования………………….. 5

Экспериментальная часть ……………. ………………. 6

Надувной резиновый шарик это распространенный предмет, которым часто играют дети. И, конечно, становится любопытно, какое давление внутри шарика, но измерить его в домашних условиях, невозможно, т.к. у нас нет нужных приборов.

Мы поставили перед собой цель: предложить достаточно простой способ оценить давление внутри шарика. Оценить какую-нибудь величину, это значит определить ее значение примерно, но зато быстро и легко.

Мы хотим это сделать, измеряя площадь расплющивания шарика под действием груза.

Непосредственно определить площадь расплющивания шарика на столе очень трудно, а измеряется она с большой ошибкой. Тогда мы решили расплющивать шарик грузами до какой-то определенной площади, т.е. нужно взять подставку известной площади.

При проведении опытов мы экспериментировали с разными подставками для расплющивания. Начали с прямоугольных, но поняли, что круглая дает меньшую ошибку при оценке давления.

После оценки давления измерим давление внутри шарика с помощью манометра и сравним получившиеся данные.

В нашем опыте будет следующее оборудование:

Шарик, накачанный воздухом, закрытый с помощью зажима.

Фанера большой площади и известной массы для установки гирь.

Весы для взвешивания и разновесы.

Гири для весов, массами 2, 1 и 0,5 кг.

Диск известного диаметра для определения площади расплющивания шарика.

Стеклянная и гибкая трубки для соединения шарика с манометром.

Манометр лабораторный для измерения давления.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Обосновать наше исследование можно так:

Когда шарик накачан, но не нагружен, то давление на воздух внутри шара складывается из атмосферного давления и давления упругой оболочки. Получается, что давление оболочки уравновешивает избыточное над атмосферным давление внутри шарика.

Когда мы нагружаем шар грузом – гирями, то на газ внутри шарика действует добавочная сила – сила тяжести, которая по третьему закону Ньютона уравновешивается силой упругости воздуха.

Тогда, давление воздуха внутри шарика, избыточное над атмосферным, определим как вес груза, деленный на площадь расплющивания шарика.

Определим взвешиванием массу фанеры, которую будем использовать как подставку для гирь. Она составила 140 граммов.

Диаметр диска подберем такой, чтобы имеющихся у нас гирь (до 4 кг) было достаточно для расплющивания шарика на площади диска. Из имеющихся в наличии мы выбрали диск диаметром 10,9 см.

Определим площадь диска, на котором будет расплющиваться шарик, по формуле

Надуем шарик, зажмем зажимом, расположим на диске и будем нагружать шарик гирями до тех пор, пока площадь расплющивания шарика не станет равна площади диска.

Масса груза составила 3,5 кг и масса фанеры 0,14 кг.

Рассчитаем давление по формуле

оно составило примерно 3914 Па, т.е. около 4000 Па.

Оценка давления сделана, теперь измерим давление воздуха внутри шарика.

Для этого сначала нужно разобраться с ценой деления на манометре. Цена деления манометра составляет 0,2 единицы. А единица, как указано слева вверху на манометре, равна «mm Hg х 10», т.е. «1 мм рт. ст. х 10» = 1333 Па.

Тогда цена 1 деления в паскалях равна 266,6 Па.

Теперь измерим давление внутри шарика с помощью манометра. Соединим шарик с помощью стеклянной и гибкой трубок с манометром, снимем зажим и считаем показания манометра. Они составили 22 деления, что соответствует примерно 5850 Па.

Проведем анализ полученных результатов. Будем считать показания манометра точными. Тогда оценочные результаты отличаются от замеренных на 1850 Па, что составляет около 30% от показаний прибора. Точность для такого эксперимента, по нашему мнению, вполне достаточная.

Еще необходимо обсудить один вопрос: то, что мы в оценочном расчете подвергаем шарик дополнительной нагрузке, в данном случае в 36 Н, мы повышаем в нем давление. На сколько это меняет показания манометра? Мы определили практически это искажение результатов. Причем сделали это просто: мы подключили шарик с установленными на нем грузами, к манометру и оказалось, что эти грузы на шарике увеличивают показания манометра примерно на 1,5 деления, т.е. на 400 Па. Конечно же, такой малой величиной, по сравнению с измеряемым давлением, можно пренебречь.

Мы провели все запланированные эксперименты и пришли к выводу, что выбранный нами способ оценки давления внутри шарика вполне себя оправдал, точность вполне достаточная.

Элементарный учебник физики. Под ред. Г.С. Ландсберга

Источник

1.5. Гелиевые шары

Круглые шары из латекса: надувание гелием

На рисунках ниже, слева: показана форма латексных шаров сразу после надувания до оптимального размера, а справа: форма шаров в конце времени жизни, т.е. когда площадь видимой поверхности шара сокращается до 75% от первоначальной.

Шары GEMAR

Воздушные шары из латекса, производства компании GEMAR (ДЖЕМАР), производятся в Италии.

Шары GEMAR размер 10″

Из баллона 40 л (10 л) можно надуть, в среднем, 750 шаров (180 шаров)

Шары GEMAR размер 12″

Из баллона 40 л (10 л) можно надуть, в среднем, 660 шаров (160 шаров)

Шары BELBAL

Воздушные шары из латекса,производства компании BELBAL (БЕЛБАЛ), производятся в Бельгии.

Шары BELBAL размер 10″

Оптимальный диаметр: 23 – 24 см

Время жизни: 9 часов

Из баллона 40 л (10 л) можно надуть, в среднем, 670 шаров (160 шаров)

Шары BELBAL размер 12″

Оптимальный диаметр: 27 см

Из баллона 40 л (10 л) можно надуть, в среднем, 480 шаров (120 шаров)

Шары BELBAL размер 14″

Из баллона 40 л (10 л) можно надуть, в среднем, 380 шаров (95 шаров)

Шары SEMPERTEX

Воздушные шары из латекса, производства компании SEMPERTEX (СЕМПЕРТЕКС), производятся в Колумбии.

Шары SEMPERTEX размер 10″

Из баллона 40 л (10 л) можно надуть, в среднем, 890 шаров (220 шаров)

Шары SEMPERTEX размер 12″

Оптимальный диаметр: 27 см

Из баллона 40 л (10 л) можно надуть, в среднем, 550 шаров (130 шаров)

Шары Латекс Оксидентл

Шары под торговой маркой GLOBOS PAYASO (ГЛОБОС ПАЯСО), производятся в Мексике

Шары GLOBOS PAYASO размер 12″

Оптимальный диаметр: 28 см

Время жизни: 9 часов

Из баллона 40 л (10 л) можно надуть, в среднем, 500 шаров (120 шаров)

Примечание:

Указанные количества шаров, которые можно надуть из баллона, верны при указанных диаметрах надуваемых шаров.

Надувание гелием шаров напрямую из баллона

Надувание латексного шара напрямую из баллона.

Надувание фольгированного шара через переходник

Узкая часть переходника просовывается внутрь обратного клапана шара через входное отверстие. Шейка шара зажимается пальцами так, как показано на видео. Большей частью гелия шар заполняется быстро, однако, по мере заполнения газом, новые «порции» гелия становятся все меньше. При этом постоянно происходит контролирование натяжения пленки шара.

Надувание латексного шара через переходник

Баллон с прикрученным переходником вполне можно использовать для надувания латексных шаров. Переходник этому никак не мешает, даже наоборот: шары становится проще одевать и снимать с баллона.

На видео надувается шар 12″ и используется узкая часть переходника. Широкая часть переходника используется при надувании шаров 18″ и более.

Переходники для баллонов

Переходник позволяет надувать гелием все виды шаров. Регулировка подачи гелия выполняется вручную вращением маховика вентиля. Это может вызывать неудобства, если попадется баллон с тугим ходом вентиля.

Стандартный переходник имеет присоединение размером 3/4″. Для установки переходника на баллон с присоединением меньшего диаметра можно использовать переходную муфту или переходник, специально изготовленный для баллона 10 л. Переходники и муфты необходимо устанавливать герметично, с резиновыми шайбами.

Использование гелиевых редукторов

Преимущества использования редуктора:

Редуктор позволяет существенно увеличить скорость надувания шаров: не требуется постоянно откручивать и закручивать вентиль баллона. Более того, пока одной рукой надувается шар, второй рукой можно набирать тесьму (экономия одной руки). Высокая скорость надувания позволяет на одном редукторе работать двум людям.

Редуктор позволяет работать на любых баллонах: не редко встречаются баллоны с «тугим» вентилем, отвернуть или завернуть которые под силу лишь мужчинам с очень сильными руками. Иногда попадаются баллоны с вентилями, которые «поддаются» лишь при использовании гаечного ключа. Все это становится неважным при использовании редуктора: достаточно лишь надежно прикрутить редуктор к баллону и открыть вентиль баллона. Постоянная информация об имеющемся количестве гелия: манометр редуктора (если он есть) постоянно показывает запас гелия, который остается в баллоне. Это позволяет своевременно менять почти пустые баллоны на полные и не попадать в неприятные ситуации.

Общие правила использования редукторов

Редукторы присоединяются к вентилю баллона при помощи накидных гаек. Гайки плотно прикручивают при помощи гаечного ключа (32). Герметичность присоединения обеспечивают уплотнительные шайбы, расположенные внутри накидных гаек. Для сохранности уплотнительных шайб, во время закручивания гайки, необходимо следить за тем, чтобы поворачивалась только гайка, а сам редуктор не поворачивался. Для этого редуктор удерживают рукой за корпус.

Герметичность присоединения редуктора проверяют при помощи манометра редуктора. После установки редуктора, открывают баллон, редуктор наполняется газом и манометр показывает давление газа в баллоне и в редукторе. После чего баллон закрывают, и манометр начинает показывать давление газа только в редукторе. Если значение давления не изменяется в течение нескольких минут, то редуктор установлен герметично. Если стрелка манометра показывает падение давления, то присоединение надо выполнить более плотно, например, подтянуть накидную гайку. Если это не помогает, то необходимо заменить уплотнительную шайбу. Если указанными способами герметичности так и не удалось добиться, то редуктор необходимо сдать в ремонт.

Для того чтобы снять редуктор, необходимо вначале закрыть вентиль баллона, а потом надо нажать на нагнетающий клапан редуктора, чтобы выпустить остаток газа из редуктора. Только после этого можно откручивать накидную гайку редуктора. При откручивании накидной гайки, следует следить, чтобы вращалась только гайка, а сам редуктор не поворачивался. Для этого редуктор придерживают рукой за корпус.

14,7 МПа = 150 бар = 150 атм. = полный баллон

Давление гелия прямо пропорционально количеству гелия в баллоне. Например, если в баллоне осталось всего треть газа, то манометры покажут 5 МПа, или 50 бар, что означает давление в 50 атм (приблизительно).

Если манометр показывает, что давление в баллоне приблизилось к нулю, то это означает, что из этого баллона можно надуть еще пару десятков шаров, не более.

Если, при надувании шара, стрелка манометра дергается или отклоняется в сторону нуля, т.е. наблюдается падение давления во время надувания, то это означает, что вентиль баллона открыт не полностью.

Каждый редуктор снабжен предохранительным клапаном. Если давление газа в баллоне начинает превышать рабочее давление, на которое рассчитан баллон, то предохранительный клапан открывается и выпускает из себя газа столько, чтобы давление газа пришло в норму. Обычно предохранительные клапаны редукторов начинают открываться при давлении в 160 атм. Точное значение давления, при котором открывается предохранительный клапан, указывается в паспорте на редуктор.

Превышение давления в баллоне возникает при нагреве баллона. Это возникает, если баллон располагать в зоне действия обогревательных приборов, или при облучении баллона прямыми солнечными лучами, или при воздействии открытого огня (пожар). Нагрев корпуса баллона до температуры свыше 60 градусов Цельсия является критической температурой, вызывающей срабатывание предохранительного клапана редуктора, установленного на полностью заправленный баллон.

Редукторы следует содержать в чистоте. Основным фактором загрязнения редукторов является использование веществ типа HI-FLOAT. При надувании шаров, обработанных этим веществом, часть HI-FLOAT может попасть внутрь канала нагнетательного клапана. После полимеризации HI-FLOAT, нагнетательный канал редуктора может оказаться полностью заблокированным заглушкой из твердого HI-FLOAT. Для предотвращения этого явления, носики нагнетающих клапанов следует ориентировать вниз.

Надувание шаров гелием через редуктор БКО-50 МИНИ (He)

Редуктор БКО-50 МИНИ (He), российского производства, недорогой и простой в использовании. Редуктор состоит из накидной гайки, манометра, нагнетающего клапана нажимного действия. На корпусе редуктора расположен регулировочный винт, присоединение для шланга (заглушенное) и предохранительный клапан.

Накидная гайка присоединяет редуктор к баллону. Внутри гайки находится винт, который прижимает уплотнительную шайбу. Перед присоединением редуктора, необходимо убедиться, что эта шайба плотно прижата и, при необходимости, подтянуть винт.

Гелий подается из нагнетающего клапана нажимного действия: если нажать на клапан, то гелий поступает в шар, а если отпустить клапан, то подача гелия прекращается.

Узкая часть носика нагнетающего клапана предназначена для надувания фольгированных шаров и шаров из латекса небольшого размера.

Широкая часть носика предназначена для надувания больших шаров.

Широкое распространение получил китайский аналог редуктора: БГО-50 He

Редуктор БГО-50 He

Присоединение к баллону у БГО выполнено достаточно длинным, в отличии от БКО. Редуктор БГО можно прикрутить любым ключом, а вот чтобы прикрутить наш редуктор, иногда приходилось снимать маховик на вентиле.

Не смотря на низкую цену и китайское происхождение, редуктор БГО-50He имеет высокое качество изготовления и большой ресурс работы. Не наблюдается ни заводского брака, ни нареканий со стороны многочисленных потребителей, использующих этот редуктор.

Экономия гелия при надувании шаров из латекса

Предварительная растяжка шаров воздухом

Повышенное давление

Давление газа внутри надутого латексного шара больше атмосферного давления, иначе шар не надуть. Убедиться в том, что газ внутри надутого шара содержится при повышенном давлении, очень просто: достаточно лопнуть надутый шар. Громкий хлопок лопающегося шара демонстрирует нам, насколько давление внутри шара было повышено: чем выше давление в шаре, тем громче хлопок.

Повышенное давление внутри шара необходимо для того, чтобы преодолеть силы упругости стенок шара и придать шару заданную форму. Для создания избыточного давления в шар закачивается гелий в объеме большем, чем геометрический объем надутого шара. Чем больше давление внутри шара, тем большее количество гелия надо потратить, чтобы надуть шар. Верно и наоборот, чем меньше давление внутри надутого шара, тем меньше нам потребуется гелия.

Иными словами, если каким-либо способом удастся уменьшить силы упругости стенок шара, то для надувания шара потребуется меньше гелия. Такой способ есть, он заключается в предварительном растягивании шара воздухом.

Растягивание шара воздухом

Вначале шар надувают компрессором до оптимального размера (без калибровки, разумеется), затем выпускают воздух из шара и только после этого надувают шар гелием. Энергия нагнетаемого воздуха растягивает шар и ориентирует длинные молекулы каучука (глобулы) вдоль плоскости, касательной к поверхности шара. Перегруппировка ориентации молекул приводит к тому, что шар в нужном направлении становится гораздо мягче. Перегруппировка положения молекул относительно друг друга приводит к тому, что растянутый шар (в ненадутом состоянии) имеет большие размеры, чем не растянутый.

Кстати, если дать шару эту энергию, то он сможет полностью восстановиться. Для этого шар можно погрузить в кипяток, и через недолгое время, шар примет обычную форму, размер и вернет все свои свойства.

Экономия гелия

При надувании гелием растянутого шара, гелий не тратится на растяжение самого шара (это делается воздухом и заранее), но расходуется на наполнение объема шара. Повышенное давление внутри растянутого шара лишь немного превышает атмосферное давление. Предварительно растянутые шары, надутые гелием, лопаются гораздо тише.

Шары GLOBOS PAYASO (Мексика), пастель, размером 12″, надутый до диаметра 28 см.

Шары BELBAL (Бельгия), пастель, размером 12″, надутый до диаметра 27 см.

Шары GEMAR (Италия), металлик, размером 10″, надутый до диаметра 22 см.

В общем случае, величина экономии гелия зависит от нескольких факторов: от качества шаров (кто производитель), от типа шаров (металлик, пастель и пр.), от размера шаров; от того, насколько раздуваются шары при растягивании и от того, насколько потом шары надуваются гелием.

Дополнительная экономия гелия состоит в том, что при растягивании выявляются шары с заводским браком, которые лопаются при надувании бесплатным воздухом, а не гелием.

Надувание больших шаров

Использование гелиево-воздушной смеси

Давление окружающей среды на шар называется подъемной силой (закон Архимеда). Гелиевый шар обладает летучестью, потому что на него действует подъемная (архимедова) сила. Подъемная сила зависит от объема шара – чем больше объем шара, тем больше подъемная сила.

Например, при нормальных условиях, в один обычный шар размером 12″, раздутый до оптимального размера (27 см), помещается около 11 литров гелия. Подъемная сила, действующая на шар, составит

12,3 г = 11 х (1,293 – 0,178)

Вес самого шара – около 2 г. Подъемная сила много больше веса шара и поэтому шар взлетает. Более того, он может поднять груз массой около 10 г.

Для экономии гелия шары надувают смесью гелия с воздухом. Например, надуем тот же обычный шар 12″ гелиево-воздушной смесью, состоящей из 60% гелия и 40% воздуха. Внутри надутого шара будет находиться 6,6 литров гелия и 4,4 литра воздуха. Подъемная сила, действующая на шар, составит

На практике, шары 12″ рекомендуется надувать смесью: 20% воздуха и 80% гелия. Смесью из 40% воздуха и 60% гелия смело можно надувать шары с размером 14″ и более. Шары с размерами менее 12″ рекомендуется надувать только гелием.

Так же, чтобы получить внутри шара гелиево-воздушную смесь, можно обойтись без специального редуктора, если использовать специальный способ надувания шаров

Шар частично надувают воздухом, потом, зажав шейку шара, его одевают на баллон и додувают до необходимого размера уже гелием.

Например, надуем шар воздухом до половины желаемого диаметра и потом додуем гелием. В этом случае в шаре окажется гелиево-воздушная смесь, состоящая примерно из 85% гелия + 15% воздуха. Это вполне подходит для надувания шаров размером 12″.

Например, надуем шар до трети желаемого диаметра и потом додуем гелием. В этом случае, в шаре окажется гелиево-воздушная смесь, примерно состоящая из 70% гелия + 30% воздуха. Это вполне подходит для надувания шаров размером 14″ и более.

Надувание латексных шаров смесью гелия с воздухом, кроме уменьшения подъемной силы, не приводит ни к каким другим эффектам. Шары сохраняют свою форму в течение всего времени жизни, которое тоже не меняется.

Вещество HI-FLOAT

Для увеличения времени жизни гелиевых шаров из латекса используют вещество HI-FLOAT. Вещество HIFLOAT представляет собой водный раствор полимера, которым обрабатывают латексные шары. Эта обработка позволяет длительное время сохранять свойства шаров и увеличивает время жизни шаров.

Вещество HI-FLOAT поставляется в флаконах разного объема:

* флакон объемом 0,47 л, в комплекте с дозатором, в коробке;

* флакон объемом 0,71 л;

* фляга объемом 2,84 л.

Отдельно поставляется дозатор для большого флакона и фляги.

Принцип действия HI-FLOAT заключается в том, что это вещество полимеризуется и образует на латексе тонкую эластичную прозрачную (бесцветную) пленку. Эта пленка, при обработке шара изнутри, закрывает поры латекса и существенно снижает скорость истечения газа из надутого шара.

Качество HI-FLOAT

Перед каждым использованием HI-FLOAT необходимо убеждаться в его качестве. Для этого нужно всего лишь проконтролировать плотность имеющегося HI-FLOAT. Делается это очень просто, путем наблюдения за пузырем воздуха, который находится внутри флакона или фляги с HI-FLOAT.

Даже новая емкость с HI-FLOAT заполнена им не полностью: внутри нее всегда имеется небольшой объем, заполненный воздухом. Если емкость с HI-FLOAT перевернуть «вверх ногами», то этот воздух соберется в пузырь, который начнет всплывать вверх.

Если этот пузырь получается один единственный, он формируется достаточно быстро, он имеет округлую форму, он всплывает не быстро, но и не медленно, то это все признаки качественного HI-FLOAT. На видео хорошо видно всплывающий пузырь в веществе HI-FLOAT, которое имеет хорошее качество.

Если в перевернутом сосуде с HI-FLOAT пузырь не формируется, или формируется несколько пузырей, если форма пузыря (пузырей) вытянутая, если они всплывают слишком быстро или слишком медленно, то пользоваться таким HI-FLOAT не рекомендуется.

На качество HI-FLOAT влияют условия его хранения. Хранить HI-FLOAT рекомендуется в заводской таре, плотно закрытой, в не освещенном (темном) и прохладном месте, расположенном вдали от окон, батарей отопления и других источников тепла. В противном случае HI-FLOAT может загустеть, засохнуть или даже заплесневеть.

Безопасность HI-FLOAT

Вещество HI-FLOAT, попавшее на кожу человека не может принести ему вред. Его даже можно есть, вреда это тоже не принесет. Единственный вред для человека, который может вызвать HI-FLOAT, так это падание HI-FLOAT в глаза. В этом случае следует промыть глаза водой и немного подождать. Во всех остальных случаях вещество HI-FLOAT не токсично и не опасно для человека.

Самый большой вред HI-FLOAT наносит редукторам. Небольшое количество вещества может затечь из обработанных шаров внутрь носиков нагнетающих клапанов редукторов. Потом HI-FLOAT полимеризуется и образует качественную пробку, и редукторы перестают надувать шары.

Использование HIFLOAT

С подробными инструкциями по применению HI-FLOAT можно ознакомиться на сайте производителя: http://hi-float.com/. Не будем пересказывать содержание этих инструкций, но остановимся на некоторых важных моментах использования HI-FLOAT.

Использовать HI-FLOAT рекомендуется при комнатной температуре. На холоде время высыхания HI-FLOAT (полимеризации) значительно увеличивается, а сам HI-FLOAT может замерзнуть.

Стоимость HI-FLOAT зависит от фасовки: чем больше тара, тем дешевле стоит HI-FLOAT. Поэтому для работы удобно пользоваться самым малым флаконом (0,47 л) с дозатором. А когда HI-FLOAT будет заканчиваться, то подливать HI-FLOAT в малый флакон из фляги (2,84 л). Так будет экономичнее: в малом флаконе HI-FLOAT будет не успевать подсыхать.

Чем больше размер шара, тем больше HI-FLOAT нужно для его обработки. Производитель предлагает фиксаторы, которые нужно устанавливать на дозатор; для каждого размера шаров предназначаются свои фиксаторы определенного цвета. Исходя из этого, производитель указывает количество шаров, которое можно обработать из каждого флакона или фляги.

Правило простое: чем больше используется HI-FLOAT, тем меньше труда нужно для его размазывания, и тем дольше он сохнет. Верно и наоборот: чем меньше HI-FLOAT закачивается в шарик, тем больше труда требуется для его размазывания, и тем быстрее он сохнет.

Второе отличие в том, что промазывается и шейка шара, по крайней мере, обязательно надо промазывать в месте перехода шейки в баллон шара. Это спорный момент: с одной стороны измазанная шейка может загрязнить носик редуктора, а с другой стороны, на шейке завязывается узел и, именно около узла, латекс шара получает большую часть повреждений.

Носик редуктора легко можно очистить влажной тряпкой сразу после надувания, так что вред от этого невелик. Зато, вещество HI-FLOAT плотно закрывает все глубокие поры трещин, образующихся на шейке шара около узла.

Использование HI-FLOAT позволяет увеличить время жизни шаров из латекса:

Данные являются усредненными, при условии, что шары располагаются в комнатных условиях с нормальной относительной влажностью воздуха.

Надувание гелием больших шаров

Большой латексный шар называют по-разному:

* трех-футовый шар, потому что 36″ (дюймов) это есть 3` (фута);

* метровый шар, потому что 36″ это есть 91 см, т.е. почти метр;

* олимпийский шар размером 45″ или 115 см (Олимпиада Москва-1980, олимпийский Мишка улетел на таких шарах)

Далее мы будем называть его метровым шаром. Метровый шар надувают на разный размер: диаметр надутого шара варьируется от 70 до 90 см. Все это: «метровые» шары.

Чем больше диаметр надутого шара, тем больше расходуется гелия, тем больше подъемная сила шара.

Приведем данные для шаров, надутых до диаметра 78 и 86 см.Разница в цифрах получается большая, а вот на вид шары диаметром 78 и 86 см практически не отличаются:

Не рекомендуется надувать метровые шары диаметром больше 86 см. Во-первых, такие шары станут не круглыми, передутыми и будут лопаться от любого воздействия. Во-вторых, ширина дверей не позволит проносить такие шары в помещения.

Размер надуваемых шаров легко контролировать.

Для этого баллон 40 л располагают вертикально, около стены, на заданном расстоянии (например 85 см, определяется при помощи рулетки). Шар надувают до тех пор, пока он свой макушкой не начнет соприкасаться со стеной. Для того, чтобы уловить этот момент, надуваемый шар покачивают рукой вверх — вниз

При надувании олимпийского шара из баллона 10 л, баллон располагают в положении лежа между ограничителями (двумя большими предметами). Шар надувают до тех пор, пока надуваемый шар не начнет соприкасаться с этими предметами. В качестве ограничителей можно использовать стену и большую коробку, пару стульев с большими спинками, стену и тумбочку и т.д.

Метровые шары, перед надуванием гелием, рекомендуется растягивать воздухом. Во-первых, это позволяет выявить бракованные шары, а во-вторых, это позволяет экономить гелий.

При необходимости можно обработать метровый шар веществом HI-FLOAT (это лучше делать после растягивания шара воздухом). При надувании шара воздухом следует соблюдать осторожность:

* Лопнувший шар может нанести вред глазам. Поэтому при надувании, рекомендуется использовать защитные очки или отворачиваться от шара.

* Надувание метрового шара есть большая нагрузка на компрессор. Если нужно надувать несколько шаров подряд, то компрессору необходимо давать время остыть или использовать запасной компрессор.

Источник