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Pregunta nº 56 (13/1/00)



    Antiguamente los dirigibles se llenaban de hidrógeno por ser el gas más ligero. Debido al peligro que suponía su gran inflamabilidad poco a poco fue substituyéndose por helio que no es inflamable.

    1 litro de helio pesa el doble que 1 litro de hidrógeno.

    ¿Podemos deducir de lo anterior que la fuerza que hace subir a un globo lleno de helio es la mitad que si se llena de hidrógeno?




Las respuestas

 
   Adel Alvarez

Existen diferentes factores que afectan la capacidad de elevación de un dirigible (o cualquier aparato volador de gas mas ligero que el aire): Temperatura del aire, presión barométrica, pureza del gas, densidad (que es en realidad el enfoque de la pregunta) y altitud. Pero la capacidad o fuerza de elevación no la dan estas variables de manera directa, la da el diferencial de pesos del gas contra la del aire. Dicho de otra manera: La densidad del aire es aproximadamente de 1.275 kg/m3 (15 grados centígrados 760 mm de mercurio). La capacidad de carga o fuerza de ascenso de un gas la da la simple resta de pesos:

Hidrogeno 0.09 kg/m3 Fuerza de elevación = 1.275kg - 0.09kg = 1.185 kg/m3
Helio 0.18 kg/m3 Fuerza de elevación = 1.275kg - 0.18kg = 1.095 kg/m3

Por lo que NO podemos deducir que la fuerza que hace subir a un globo lleno de helio es la mitad que si se llena de hidrógeno. La relación es aproximadamente de nueve décimas. Por lo visto no implica un gran sacrificio en la eficiencia de carga en el cambio de gas, se gana mucho en seguridad
(Aunque el costo del Helio es notablemente mayor).

   Consol Tomás

La fuerza neta que hace subir un globo es la diferencia entre el empuje de Arquímedes (hacia arriba) y el peso del globo (hacia abajo). Suponiendo el mismo volumen para ambos globos, el empuje de Arquímedes
es igual para el globo relleno de hidrógeno y el relleno de helio. El peso del globo de helio, en cambio, es el doble que el del globo de hidrógeno.( Estamos suponiendo, en una primera aproximación, que el peso de la envoltura y cabina es despreciable, lo que puede no ser cierto). Lo que nos interesa, como hemos dicho, es la diferencia entre empuje y peso. Si el empuje es igual para ambos globos y sólo está relacionado con el peso del aire que desplazan, al restarle una cantidad que es doble en un caso que en otro no se producirá en general ninguna relación determinada entre las fuerzas con que cada uno de los globos asciende.

 
   Han dado también respuestas correctas : Andreu Cladera, Carlos Fernández, José Vidosa

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