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你
看
站得更高
才能看得更远
从古至今,飞天一直都是人类不断追寻的梦想,为此,科学家们也不停发明着各种各样的工具帮助我们实现这个美梦。这其中也包括,我们最熟悉的——气球。
看似普通的气球究竟是如何飞上万米高空的?它的飞行之旅又会受到哪些条件限制?科学家又是如何解决这些难题,让气球飞得更高的?
本期节目,我们将探究气球升高的科学原理,从气体、材料、数量及容量等条件来进行实验验证究竟如何让气球飞得更高。了解气球在我们生活有的用途,揭秘探空气球的升限和工作原理,指导人们在生活中安全使用气球,享受气球带来的无限欢乐。
让气球飞的更高
气球究竟是如何飞起来的?
其实,想让气球飞起来,最简单的办法就是将气球内部充入轻与空气的气体,这样气球产生的浮力超过其自身的重力,就能够上升了。
@原来如此
给气球内充入什么气体
才能让它越飞越高呢??
空气的密度是每立方米1.29千克,由于氢气和氦气都是比空气轻的气体,所以能够在空气中漂浮的气球中,充入的大多是氢气或氦气。
为什么氦气球
飞到一定高度后会发生爆炸?
气球在空中上升时,外界的气压也在随高度的增加而发生变化,当气球飞的越高,空气就会越稀薄,空气密度就会变小,而气球内部的气体密度相对越来越大,于是气球就会慢慢膨胀,当气球材料无法继续膨胀时,气球就会发生爆炸,无法继续升高。
探空气球可以飞多高?
探空气球是人类研究平流层的重要工具,在气象学发展和天气预报工作中起到了重要作用。由于其投资少、成本低、见效快、相对载重量大、飞行时间长、携带仪器姿态稳、观测数据资料精度高、用时短、灵活性大、施放不受地域和气候因素影响等等重要优势。目前,虽然更先进的工具如探空火箭、气象雷达、气象卫星等广泛应用,但探空气球仍是气象研究中不可缺少的工具。
探空气球的放飞时间是根据国家规定的, 一般为早上7点15分,下午七点15分以及凌晨1点15分。每天都有三个携带探测仪器的探空气球,从观测场定时放飞至3万米以上高空,而在夏季汛期期间,每天气球的施放次数还会额外增加1次。
探空气球为什么要使用氢气?
如果同时放飞同样大小的一只氢气球和一只氦气球,氢气球会比氦气球升的更快。这是因为标准大气状态下,1升氢气的质量是0.0899克,而1升氦气的质量是0.17847克,氢气的质量仅为氦气的一半,升空效果更加高效,并且氢气更容易制取,成本较低,气象气球体积较大,并且无法回收,使用氢气可以更快的使探空气球达到充气量。
而由于氢气比较危险,所以生活中不可以用来作为气球充气,但是作为探测气象气球,它远离人们生活范围,并且为了达到更高的高度来进行探测实用,是经过国家批准同意的。并且在使用氢气时,工作人员会穿上静电服,触摸放电球后再进入场地给气球进行充气,此外探空气球的材料中还加入了防静电的物质,以防氢气爆炸。
探空气球使用了什么材质?
探空气球的球皮是由伸缩性较大的橡胶制成,在探空气球球内充气后,球内外压力差很小,气球可随大气压的降低而自由膨胀,气球可一直上升到破裂为止,制造球皮的橡胶有天然橡胶与合成橡胶两种、为了保持球皮的伸缩性,橡胶内要适当加入耐寒、耐臭氧、耐光老化以及防静电的助剂。
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原来如此
《如何让气球飞的更高》
播出时间:11月24日 15:07
监制/张广义 主编/刘铭 黄丽君
编辑/田楚韵 小心宝 李亦玄(实习)
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