풍선에 헬륨을 넣을 시 뜨는 이유는?

놀이동산이나 길거리에서 파는 헬륨 풍선은 다른 풍선과 다르게 계속해서 하늘로 떠오르려고 한다.
왜 산소가 아닌 헬륨을 넣었을 때 이런 현상이 나타나는 건지에 대해서 알아보도록 하자.

 

 

헬륨이란?

헬륨은 그리스의 태양신인 헬리오스의 이름을 딴 원소로 우주에서 수소 다음으로 흔한 원소라고 한다.

 

우주에서 헬륨이 흔한 것과 다르게 지구에서는 헬륨이 매우 희귀하다고 하는데 이는 헬륨이 가볍기 때문에 지구의 중력이 헬륨을 잡을 수가 없어서 우주로 날아가 버리기 때문이라고 한다.

 

 

헬륨 풍선이 뜨는 이유

풍선은 밀도에 따라서 떠오르는 높이가 다르다고 하는데 헬륨을 넣어서 만든 풍선은 일반적으로 공기를 불어서 넣은 풍선보다 밀도가 낮기 때문에 하늘에 높이 뜰 수 있다고 한다.

 

다르게 말하면 풍선에 있는 헬륨과 공기와 밀도 차이 때문에 부력이 작용하기 때문이라고 하며 부력은 중력의 반대 방향으로 물체를 밀어내는 힘으로 풍선에 부력이 작용하여 하늘로 뜨게 된다고 한다.

 

 

 

헬륨과 유사한 열기구

열기구와 같은 비행기구도 동력을 사용하지 않고 헬륨과 같이 공기보다 밀도가 낮은 기체를 넣어서 부력을 통해서 뜨게 하는 방식이라고 한다.

 

열기구는 내부에서 가열을 통해 공기를 데우거나 식혀서 상승시키거나 하강시킨다고 하며 이는 열기구뿐만 아니라 가스 기구와 합쳐진 형태라고 한다.

 

 

 

헬륨의 또 다른 사용

헬륨은 스쿠버다이버들이 심해와 같이 고압의 환경일 시 호흡용으로 많이 사용한다고 하며 이를 통해 잠수 시 발생할 수 있는 잠수병을 막을 수 있다고 한다.

 

 

밀도가 낮기 때문에 호흡 시 기도의 저항을 줄여주어서 천식 등의 호흡기 질환을 가지고 있는 환자가 사용하는 등의 의료용으로 사용되는 경우도 있다고 한다.

 

 

 

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