飛升的氣球

街心公園、游樂場里，時常有攤販牽著一支支形狀不一的彩色氣球，吸引游客的目光。

氣球為什么可以飄起來？思考這個問題我們可以從氫氣球200多年的歷史談起。

1780年，法國化學(xué)家布拉克把氫氣充入豬膀胱得以制成第一個氫氣球。1783年8月，雅克·查爾斯教授完成了不載任何乘客和貨物的氫氣球的首飛；同年12 月，雅克·查爾斯和尼古拉斯·路易斯·羅伯特駕駛著他們的第二個氫氣球完成了載人飛行。

氣球為什么能飄起來？

首先氣球通過填充較低密度的氣體（如氫氣、氦氣），體積膨脹排開空氣，其中排開的空氣重量就等于氣球所受到的浮力。再根據(jù)阿基米德原理，浸在液體或氣體中的物體會受到向上的浮力，浮力大小等于物體排開的液體或氣體所受的重力。由于氣球中低密度氣體比同體積的空氣輕，即使加上氣球外皮的重量，氣球整體受到的重力也較輕。于是，浮力大于重力，氣球就飄起來了。

我們簡單理解，飛升的氣球就是在氣球中填充比空氣“輕”的氣體。

氫氣也有大妙用

氫氣在工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如石油化工、鋼鐵冶金、化肥制藥、合成氨等行業(yè)。氫氣燃燒時釋放的能量很高，所以液態(tài)氫被廣泛應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈和航天飛機等領(lǐng)域。隨著雙碳目標(biāo)的推進，氫作為一種高效且清潔的能源，在汽車、重型卡車等領(lǐng)域也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

安全第一位，氫氣球的威力你知道嗎？

氫氣易燃易爆，它在空氣中的爆炸極限是4%-75%。這意味著，在空氣里只要氫氣含量達到這個范圍，哪怕只有一點明火，也會發(fā)生爆炸。如果氫氣中混有空氣，其“脾氣”會越發(fā)“暴躁”，危險性堪當(dāng)炮彈，店鋪開業(yè)鳴放的禮炮就有氫氣的一份力量。

所以為了大家的安全，消防部門呼吁謹(jǐn)慎購買漂浮氣球，在購買、玩耍的過程中不要接近火源，不要帶入密閉空間，以免發(fā)生意外。

實驗：“誰”可以浮起來？

準(zhǔn)備材料：乒乓球三個，酒精，水，鹽，注射器兩個，油性記號筆一支

第1步：配置濃鹽水。杯子加適量水，加入較多鹽并且用勺子不斷攪拌，直到鹽不能再溶解。第2步：用第一個注射器的針頭在三個乒乓球上分別扎一個小孔。

第3步：用第二個注射器分別把酒精、水、鹽水注滿乒乓球內(nèi)部，最后用記號筆做好標(biāo)記。

第4步：分別把三個乒乓球放入水中，觀察其運動情況，并記錄在表格中。

實驗發(fā)現(xiàn)：忽略氣球的自重或當(dāng)氣球的自重極小時，充入密度大于等于空氣的氣體，氣球飄不起來；充入密度小于空氣的氣體，氣球可以飄起來。

作者單位 內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市實驗中學(xué)