Hoe hoog kunnen heliumballonnen komen?

Als je een heliumballon hebt, kun je die maar beter stevig vasthouden. Anders vliegt-ie weg. Maar hoe hoog kan zo'n ballon eigenlijk komen?

Gek genoeg is het antwoord daarop nog niet zo eenvoudig. Berekeningen lopen uiteen van vijf tot tien kilometer. Het basisprobleem: kleine verschillen in het gewicht en de flexibiliteit van de ballon kunnen veel verschil maken. Dat zit als volgt.

Door lage luchtdruk knapt de heliumballon

Aan de ene kant wordt de hoogte die een ballon kan bereiken beperkt, omdat de lage luchtdruk op grote hoogte er op een gegeven moment voor zal zorgen dat hij knapt. Want naarmate de luchtdruk daalt, zet het helium in de ballon uit. De ballon rekt daardoor uit. Tot het moment dat hij niet langer kan oprekken en uit elkaar spat.

In theorie zou je het punt waarop dat gebeurt eenvoudig kunnen berekenen op basis van natuurkundige principes. De praktijk is weerbarstiger. De ene ballon is de andere niet. Heliumballonnen zijn meestal gemaakt van latex. Maar het ene latex is veel sterker en flexibeler dan het andere.

Bovendien maakt uit hoe vol de ballon is. Een niet helemaal volle ballon geeft het helium meer ruimte om uit te zetten. Ook als je de ballon wel helemaal vol blaast zal hij tegen de tijd dat hij zijn officiële explosiehoogte heeft bereikt altijd wat helium zijn verloren.

Hoe hoger, hoe ijler

In een onderzoek van het Deense Federal Department of Aviation in 1992 werden een tiental (volle) ballonnen getest. Die bleken te knappen een bij luchtdruk die varieerde van die van 9200 tot 10.650 meter. Dan is de volgende vraag: komen ballonnen eigenlijk ooit wel zo hoog?

De ballonnen stijgen op omdat het helium erin lichter is dan de omringende lucht. Maar hoe hoger je komt hoe ijler, en dus hoe lichter de lucht wordt. Als gevolg daarvan wordt de liftkracht van de ballon ook minder. Er is een punt waarop het gewicht van de ballon even groot is als het gewicht van het volume lucht dat hij verplaatst en hij niet verder zal stijgen. De hamvraag is dan, is dat punt lager dan het punt waarop de ballon knapt?

Lichte ballon komt hoger

Ook dat is nog niet zo eenvoudig te berekenen. Wat hierbij vooral lastig is: het gewicht dat de ballon moet tillen maakt nogal uit. De ballon weegt meestal niet meer dan de drie gram. Een losse ballon komt daardoor waarschijnlijk hoog genoeg om te kunnen exploderen.

Maar bij ballonwedstrijden wordt er ook nog een lintje met een kaartje aan bevestigt. Dat brengt het totaalgewicht al snel op het dubbele. In dat geval zou de ballon waarschijnlijk al voor de zeven kilometer blijven hangen.

Aan de andere kant is het wel zo dat de meeste ballonnen van ballonwedstrijden die teruggevonden worden aan flarden zijn. Maar of die door de luchtdruk zijn geëxplodeerd is niet zeker. Het kan ook simpelweg de blootstelling aan de elementen zijn die een ballon heeft laten barsten.

De enige zinnige conclusie die valt te trekken is dat de gemiddelde heliumballon die je op een feestje laat ontsnappen, nooit veel hoger zal komen dan tien kilometer. En dat als je een ballonnenwedstrijd wilt winnen je beter je ballon niet helemaal vol kunt blazen.

Vier weetjes over heliumballonnen

• Het latex waarvan de meeste heliumballonnen gemaakt is enigszins poreus, waardoor de kleine heliumatomen kunnen ontsnappen. Ze lopen daardoor vrij snel leeg.
• Latex heliumballonnen blijven tussen de 6 en 12 uur zweven. Folieballonnen gaan wel enkele weken mee.
• Een ballon die 12 uur blijft zweven kan als hij met windkracht 8 wordt voortgeblazen zo'n 840 kilometer ver komen.
• In 2013 werd een heliumballon die door een Britse scholier was opgelaten na een reis van 17.000 kilometer aangetroffen in Australië.

This content is imported from {embed-name}. You may be able to find the same content in another format, or you may be able to find more information, at their web site.