氫氣球到底能飛多高

元旦節(jié)這天，天天和媽媽來到廣場(chǎng)上，看到好多企業(yè)、公司做營(yíng)銷活動(dòng)，還有一些售賣小玩意兒的商販，熱鬧極了。

天天注意到，有家新公司這天開業(yè)，開業(yè)典禮的時(shí)候，放了很多氣球。

天天說：“媽媽，那些氣球?yàn)槭裁茨茱w上天呢？”

媽媽：“因?yàn)檫@些是氫氣球啊。”

“氫氣球?yàn)槭裁淳涂梢阅兀俊?/p>

“因?yàn)闅錃馐谴髿庵凶钶p的氣體……”

“那它們到底能飛多高呢，會(huì)一直飛到宇宙中嗎……”

對(duì)于天天的問題，我們先來看看氫氣球?yàn)槭裁茨茱w上天。氣球受到重力和空氣對(duì)它的浮力作用。如果浮力比重力大，它就會(huì)上浮；如果重力比浮力大，它就會(huì)下沉；如果兩個(gè)力相等，它就可以懸浮在空中。根據(jù)阿基米德原理可以知道，空氣中氣球所受到的浮力的大小等于被它排開的空氣的重力。正因?yàn)闊峥諝夂蜌錃獾拿芏缺戎車諝獾拿芏刃。鼈兪艿降闹亓σ脖雀×π。錆M了熱空氣和氫氣的氣球才會(huì)“上浮”。因此，氣球是靠空氣的浮力升空的，而且只有當(dāng)空氣對(duì)它的浮力大于氣球自身所受重力的時(shí)候，才能實(shí)現(xiàn)升空。所以要讓氣球升空，首先得有空氣，否則它將得不到上升所需的浮力；其次必須給氣球充入密度比空氣小的氣體，如氫氣、氦氣、熱空氣等，這樣才能減輕它的自重，使它有可能上升。

越往高處，空氣的密度就越小，大氣壓也越低，隨著氣球上升高度的增長(zhǎng)，它受到的浮力會(huì)逐漸減小。到了一定的高度，當(dāng)氣球受的浮力與它自身的重力大小相等時(shí)，就無法繼續(xù)上升了。這時(shí)它將停留在空中，好像碰到了看不見的“天花板”一樣。甚至許多氣球還沒來得及到達(dá)“天花板”就會(huì)脹破，這是因?yàn)榭諝庠絹碓较”。瑢?duì)氣球的壓強(qiáng)也越來越小，而氣球內(nèi)部的壓強(qiáng)比較大，氣球就會(huì)不斷膨脹，最后把自己脹破了。

而對(duì)于氫氣球到底能飛多高的問題，我們目前的答案是海拔10千米，比珠穆朗瑪峰還要“高一頭”。這個(gè)數(shù)字是目前普遍使用的氣象氣球的飛行高度上限。氫氣球爆炸的原理是由于氣球飛得越高，外部空氣的氣壓漸漸小于球體內(nèi)部的氣壓，氣球越漲越大，最終超過球皮承受的極限，而導(dǎo)致破裂。因此，不同氫氣球的飛行高度上限也不同，這取決于球皮的彈性、材質(zhì)等多個(gè)因素，如果是普通作為玩具的氫氣球，飛行高度有限，大部分超過2000米就會(huì)爆炸。

其實(shí)，10千米這一數(shù)字還可以再提高，地球的大氣層分為多層，海拔10公里以下的為對(duì)流層，所以目前氣象氣球在設(shè)計(jì)制作上都把10千米作為上限，如果把高度進(jìn)一步提高，在技術(shù)上是可以實(shí)現(xiàn)的，但沒有實(shí)用價(jià)值。

另外，由于氫氣比惰性氣體如氦氣廉價(jià)，因此市面上銷售的基本上都是氫氣球。氫氣與其他物體摩擦產(chǎn)生靜電及遇到明火時(shí)，容易發(fā)生爆炸或燃燒。另外，市面上賣的五顏六色的氣球，大多都是充氫氣的氫氣球，比較安全的是充氦氣的氦氣球。

2017年11月27日晚，南京有4名年輕人看見有發(fā)光的“網(wǎng)紅氣球”，買了6個(gè)后打車離開。其中一名男子抽煙時(shí)不小心把火星濺在了氣球上，6個(gè)氣球相繼爆炸，將4名年輕人灼傷，其中兩名男子受傷嚴(yán)重，面部被炸黑，手上也燙了很多水泡，面部達(dá)到二級(jí)燒傷。

物理知識(shí)小鏈接

氫氣球是輕質(zhì)袋狀或囊狀物體充滿氫氣，靠氫氣的浮力可以向上漂浮的物體就叫氫氣球。氫氣球一般有橡膠氫氣球、塑料膜氫氣球和布料涂層氫氣球幾種，較小的氫氣球，當(dāng)前多用于兒童玩具或喜慶放飛用。較大的氫氣球用于飄浮廣告條幅，也叫空飄氫氣球，氣象上用氫氣球探測(cè)高空，軍事上用氫氣球架設(shè)通信天線或發(fā)放傳單。氫氣球內(nèi)部頻率接近20Hz。

世界上第一個(gè)氫氣球誕生在1780年，法國(guó)化學(xué)家布拉克把氫氣灌入豬膀胱中，制得世界上第一個(gè)氫氣球。