I palloncini di elio sono qualsiasi tipo di pallone che usa l’elio come gas principale per tenerli in alto. I palloncini legati sono ciò a cui la maggior parte delle persone pensa quando pensano ai palloncini ad elio, che sono i palloncini più piccoli delle dimensioni di una festa che le persone legano alle corde per avere il galleggiante come ornamento.
I palloncini di elio fluttuano nell’aria perché il gas al loro interno è più leggero dell’aria all’esterno. Quando un gas è più leggero di un altro, tende a galleggiarci sopra. Puoi pensare ai palloncini che fluttuano nell’aria come se fossero simili a una bottiglia di plastica piena d’aria in una pozza d’acqua. Poiché l’aria nella bottiglia è più leggera dell’acqua stessa, galleggia verso l’alto, anche se la metti in profondità sott’acqua. Allo stesso modo, i palloncini di elio galleggeranno nella parte superiore dell’aria più pesante. La velocità con cui quella bottiglia d’aria galleggia sulla superficie dell’acqua è determinata dalla differenza nelle loro densità, che è piuttosto estrema: un litro d’acqua pesa 1 kg, un litro d’aria pesa 1 g.
I palloncini di elio non galleggiano così forte come quella bottiglia d’aria sott’acqua, perché la differenza di densità tra l’elio e l’aria è un po’ più piccola. Un litro di elio pesa circa 0.18 g, mentre un litro d’aria pesa circa 1.25 g, a seconda della sua esatta composizione. Questa è una differenza assoluta piuttosto piccola, quindi se dovessimo riempire la nostra stessa bottiglia di plastica con elio, non galleggerebbe nell’aria, perché la bottiglia stessa peserebbe più della differenza tra i gas. I palloncini ad elio, tuttavia, non pesano quasi nulla, perché sono pezzi di plastica molto sottili. Ciò significa che anche i palloncini abbastanza piccoli galleggeranno.
Man mano che i palloncini di elio diventano più grandi, sono in grado di trasportare sempre più peso. Poiché il loro volume aumenta a una velocità maggiore rispetto alla loro superficie, se costruisci palloncini abbastanza grandi, puoi effettivamente iniziare a trasportare persone e veicoli. Gli Zeppelin funzionano secondo questo principio, ma devono essere abbastanza grandi per poter trasportare passeggeri e compensare l’aumento di peso delle pelli e dei telai più spessi che hanno come palloni. Per dare un’idea di come influiscano le dimensioni, un palloncino da festa medio con un diametro di un piede (30 cm) può trasportare circa 14 g di peso. Un enorme pallone, con un diametro di sei piedi (1.8 m) può trasportare circa sette libbre (3.1 kg). E palloni davvero giganteschi, con un diametro di 100 piedi (30 m) potevano trasportare oltre 16 tonnellate (15,000 kg).
I palloni ad elio stanno iniziando a ricevere una certa attenzione in queste dimensioni più grandi, come possibili veicoli per viaggi aerei a distanza. In passato, c’era una certa attenzione a questi zeppelin e dirigibili. Sfortunatamente, alcuni di loro si affidavano al gas idrogeno anziché all’elio, perché l’idrogeno pesa meno della metà dell’elio, rendendolo più efficiente come gas per far galleggiare una grande quantità di peso. Il rovescio della medaglia, però, era che l’idrogeno era incredibilmente infiammabile. Dopo che l’idrogeno utilizzato ha provocato un enorme disastro, la gente ha smesso di fidarsi completamente degli zeppelin, anche se l’elio non è affatto infiammabile.