헬륨이 들어있는 풍선이 공기가 들어있는 풍선보다 빨리 작아지는 이유

헬륨이 들어있는 풍선이 공기가 들어있는 풍선보다 빨리 작아지는 이유

 

 

헬륨이 들어있는 풍선이 공기가 들어있는 풍선보다 빨리 작아지는 이유가 무엇인가요?

 

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이것은 그레이엄의 법칙으로 설명할 수 있습니다.

기체 분자의 확산 속도는 분자량의 제곱근에 반비례한다.

v_1 / v_2 = root [ M_2 / M_1 ]

 

공기는 대략 질소(N2) 80%와 산소(O2) 20%로 이루어져 있고,

질소의 분자량은 28, 산소의 분자량은 32입니다.

반면에 헬륨(He)의 분자량은 4입니다.

 

따라서 질소(v_2)로만 비교했을 때, 헬륨의 확산속도(v_1)는

 

v_1 / v_2 = root [ 28 / 4 ] = 2.6

 

질소보다 2.6배 더 빠르므로, 풍선에서 그만큼 더 빨리 빠져나옵니다.

그래서 헬륨이 들어있는 풍선이 더 빨리 작아집니다.