Heliumballon in ijle atmosfeer

Jetty

Naar aanleiding van de ''Red Bull stratos missie'', vroeg ik mij af hoe het mogelijk is dat een heliumballon mét ballast, stijgt in een omgeving (de stratosfeer) zonder lucht? Alvast bedankt!

shimmy

Het begin van de stratosfeer is niet het einde van de dampkring, het is een onderdeel daarvan.

Jetty

Dat weet ik, maar op 36 km hoogte (de hoogte vanwaar gesprongen werd) is de luchtdruk nihil.

Jan van de Velde

Jetty schreef: ↑do 18 okt 2012, 13:13
de luchtdruk nihil.

nou nee. Gering, maar zeker niet nihil:

http://en.wikipedia....phere_model.png

: Knipsel.GIF (137.5 KiB) 865 keer bekeken

nog altijd ergens in de buurt van 8-9 g /m³

Jetty

Dus dat is genoeg om een heliumballon te laten stijgen?

plus de ballast natuurlijk..

shimmy

Dat blijkt. Hij had er wel een enorme ballon voor nodig (meer dan 100m hoog). Om het vorige record met 25 procent te overtreffen bouwde men een tien keer zo grote ballon.

Jetty

Het was op tv, dus moet het waar zijn. Berekeningen/schattingen zijn dus overbodig, niet waar? Of interpreteer ik uw antwoord verkeerd?

shimmy

Dat interpeteer je verkeerd. Ik geef alleen maar aan dat om voldoende massa te verplaatsen op die hoogte de ballon een enorm vollume nodig had. Als je precies wilt weten hoe veel, is dat natuurlijk redelijk goed te berekenen of in te schatten met de grafiek van Jan. Ik heb geen idee wat de totale massa was op hoogte, maar die zal alleen al voor de ballon zelf niet gering zijn. Ik weet ook niet of er tijdens de afsprong nog een significante verticale snelheid resteerde.

Jetty

Kunt u, of iemand anders, mij helpen met de berekening? Ik heb namelijk niet voldoende kennis in huis om dit te doen.

Michel Uphoff

Zoals Jan al liet zien is de dichtheid van de atmosfeer op die hoogte pakweg 9 gram/m³dus drukloos is het daar zeker niet. Je kan er inderdaad wel wat uit de losse pols aan rekenen:

massa ballon+capsule+mens pakweg 3500 kg (uit deze blog).

massa 1 m³ lucht 1,3 kg (bij aardoppervlak)

massa 1m³ helium 0,2 kg (bij aardoppervlak)

aantal m³ balloninhoud voor minimaal 3500 kg lift is dan meer dan 3200 m³

Maar dit is aan het aardoppervlak bij ruwweg 1 bar, waar de ballon een lange slurf met een relatief kleine bol is.

Op 40 km hoogte zal de inhoud van de ballon door de lage druk met een factor 1300/9 toenemen, en dus 460.000 m³ zijn. Dat zou dan een bol met een minimale diameter van (4/3pi*r³) = 96 meter moeten zijn. Maar er moet ook lift voldoende zijn, je wilt niet dat het stijgen weken gaat duren. Dus zal een bol met een diameter een tik groter dan 100 meter wel een aardige schatting zijn.

Allemaal grofweg, en geen rekening gehouden met allerlei bijkomstigheden zoals dat de ballon wel niet mooi bolvormig zal zijn.

Jetty

Bedankt voor uw uitleg, hier kan ik wat mee. Nog een vraag; de ballon zet uit door het verminderen van de luchtdruk, maar is er niet ook sprake van krimp door het dramatisch dalen van de temperatuur?

Michel Uphoff

maar is er niet ook sprake van krimp door het dramatisch dalen van de temperatuur?

Dat lijkt logisch, maar dat geldt dan m.i. niet alleen voor het helium (dat zwaarder wordt bij afkoeling/krimp) maar ook voor de omringende atmosfeer. Als beiden evenveel zwaarder worden zou het grosso modo niet veel uit mogen maken.

Maar, zoals gezegd het is een uit de losse pols schatting. Waarschijnlijk zijn er op Internet wel bronnen te vinden met preciese gegevens als je die wilt hebben.

Jan van de Velde

Jetty schreef: ↑do 18 okt 2012, 17:12
maar is er niet ook sprake van krimp door het dramatisch dalen van de temperatuur?

Aanvullend op Michel Uphoff, op 36 km hoogte is de temperatuur niet dramatisch lager dan aan het aardoppervlak. Zie ook weer die grafiek in bericht #4 hierboven

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Heliumballon in ijle atmosfeer

Heliumballon in ijle atmosfeer

Re: Heliumballon in ijle atmosfeer

Re: Heliumballon in ijle atmosfeer

Re: Heliumballon in ijle atmosfeer

Re: Heliumballon in ijle atmosfeer

Re: Heliumballon in ijle atmosfeer

Re: Heliumballon in ijle atmosfeer

Re: Heliumballon in ijle atmosfeer

Re: Heliumballon in ijle atmosfeer

Re: Heliumballon in ijle atmosfeer

Re: Heliumballon in ijle atmosfeer

Re: Heliumballon in ijle atmosfeer

Re: Heliumballon in ijle atmosfeer