Информация о гелиевых баллонах

Для того чтобы в баллон поместилось больше гелия, его нужно предварительно сжать. Поэтому газ в емкости находится под сильным давлением. Со школьных уроков физики известно, что давление обычно измеряют в атмосферах (1 атмосфера (атм) равна 1 кг/кв.см.).

Стандартные баллоны, находящиеся под давлением 150 атм, производятся на специализированных предприятиях. Такое давление означает, что вещество сжато в 150 раз, и это дает возможность вместить в емкость газа в 150 раз больше. В баллонах объемом 40 литров фактически будет помещаться 6000 (40х150) литров газа. В таком состоянии хранятся, помимо гелия, азот, кислород, различные газовые смеси. Гелиевые баллоны отличаются только цветом – у них коричневая окраска. При производстве емкости большое значение придается качеству вентиля, который должен плотно закрываться из-за очень высокой текучести газа.

В связи с высоким внутренним давлением в баллоне часто встречаются проблемы с измерением остатков вещества. Каким образом можно измерить остаток гелия в баллоне и определить его точный объем? Для этого предназначен специальный измерительный прибор – манометр, который позволяет легко определить давление в емкости. Если в 10-литровом баллоне прибор показывает давление 80 атмосфер, то для определения объема оставшегося газа необходимо произвести следующий арифметический расчет: 90 атмосфер х 10литров= 900 литров. Это число и будет остаточным объемом гелия в емкости. Такое значение применяется для расчета достаточности газа при выполнении определенного объема работ. Например, решение такой задачи будет полезно при подсчете возможного количества воздушных латексных шаров, которые необходимо заполнить гелием. В данном случае можно воспользоваться таблицей со следующей информацией:

Расход гелия на 1 воздушный шар

Продолжая производить расчет на основе табличных данных и учитывая, что в баллоне есть 900 литров газа, получим следующие результаты, в которых не обязательно учитывать остаток:

900/90= 10 шаров 14дюймов;

900/28= 32 шара 14 дюймов;

900/14= 64 шара 12 дюймов;

900/7= 128 шаров 9 дюймов;

900/7=128 шаров 10 дюймов (в виде сердечка).

Информация в левой части таблицы, отражающей объем гелия в литрах, может многим показаться странной. Действительно, трудно поверить, что в 16-ти дюймовом шаре вмещается 90 литров газа. Однако данная информация верна, т.к. в шаре гелий находится также в состоянии сжатия. Давление в шаре составляет 1,5 атмосферы за счет сжатия стенок.

Остаточное давление

Для того чтобы емкость не приходилось мыть, что связано с некоторыми материальными затратами, нельзя допустить попадания в баллон воздуха из окружающей среды. Для экономии средств необходимо закрывать вентиль на баллоне сразу после того, как шар перестает надуваться, и больше эту емкость не использовать. Чтобы исключить возможность несанкционированного открытия вентиля в пустом баллоне, его необходимо пометить любым способом.

Использование малолитражных гелиевых баллонов

Основные объемы гелия перевозятся в больших объемных баллонах. Однако транспортировать такие емкости не всегда бывает просто, ведь баллон объемом 40 литров весит почти 70 кг. Кроме того, работать с такими массивными емкостями не очень удобно. Поэтому все больше используются менее объемные баллоны, хотя и у них есть свои относительные недостатки – например, они требуют более частых заправок. Это сопряжено с увеличением затрат на транспортировку, т.к. емкости заполняются на специализированных заводах. Заправка баллонов в домашних условиях почти полностью исключена, т.к. данный процесс требует наличия специальных знаний и технологического оборудования, соблюдения мер безопасности.

Однако, в принципе, можно заполнить несколько малолитражных специализированных емкостей с помощью одного большого баллона. При наличии 5-литровой емкости, в которой давление равно 1 атм, а также баллона с объемом 40 л и давлением 150 атм можно произвести перелив вещества. Для этого понадобится шланг для высокого давления и качественные герметические прокладки. В процессе перелива давление в емкостях уравняется, и газ перетечет из большого баллона в менее объемный. Общее давление в соединенной системе составит 133,33 атм, снизившись в 1,125 раза (коэффициент уменьшения давления). При последующих заправках давление также будет уменьшаться.

Для стандартного 40-литрового баллона с давлением 150 атм можно составить следующую таблицу, основываясь на данных изменения давления:

Показатели давления в емкости после заправки от стандартного 40-литрового баллона с первоначальным давлением 150 атмосфер

Анализируя табличные данные, можно сделать вывод, что емкости на 5 и 10 литров можно заполнять с помощью 40-литрового баллона не более 5 раз. При последующих попытках давление будет недостаточным для эффективного использования газа.