Was passiert mit einem Luftballon, wenn er im Weltall ist?
Hi Was passiert mit einem Luftballon wenn er im Weltraum ist? Würde er platzen? würde er einfach so weiter fliegen? Und würde es ein Luftballon überhaupt schaffen so hoch zu fliegen? Freue mich auf gute Antworten.
8 Antworten
Wenn der Luftballon eine Öffnung hat würde die Luft einfach sehr schnell ausströmen aufgrund des Unterdrucks aussenrum. Platzen würde er nicht.
In die Stratosphäre kann noch fliegen allerdings nicht mit üblichen Ballons natürlich sondern mit sowas http://de.wikipedia.org/wiki/Red_Bull_Stratos#Heliumballon
In den Weltraum kommt man damit nicht. Es gäbe keinen Antrieb für den Ballon weiter zu steigen i-wann.
Wenn man den Luftballon von der Oberfläche aus hoch steigen lassen würde ... würde dieser das Weltall gar nicht erst erreichen. In den Oberen Luftschichten wird die Luft immer dünner, so auch der Außendruck. Der Luftballon würde irgend wann platzen, aber noch in der Erdatmosphäre
Die Luft drückt ja nach außen, und die Atmosphäre nach innen, wen dieser Druck weg fällt, ist der innere Druck ungebremst
Wurde doch schon erklärt. Weil der Innendruck des Ballons nach einer Zeit größer wird als der Außendruck der Atmosphäre, und so ein Druckausgleich stattfindet.
Hallo MUMOLIA!
Einem mit mit ganz normaler Luft befüllten Ballon, kann man sofern man ihn als räumlich abgegrenzt ansieht, einen Innendruck zuteilen, der im Folgenden einfach mal Pe genannt werden soll. Entscheidend ist jeweils, dass ein physikalisches System dazu bestrebt ist, den jeweils niederenergetischsten Zustand einzunehmen der im Rahmen der Naturgesetze realisiert werden kann.
Demnach liegt der entscheidende Punkt der Antwort in einem Vergleich, zwischen dem Innendruck des Ballons, der aufgrund der Luftkompression zustande kommt und dem atmosphärischen Außendruck Pm. Der Luftdruck von Innen wirkt auf die Ballonwände und führte normalerweise zu einer Expansion (Ausdehnung), sofern Pe größer wird als Pm.
Diesen Fall können wir auf der Erdoberfläche unter Normalbedingungen nicht untersuchen, denn auf Meereshöhe beträgt der mittlere Luftdruck hier 1013 hPa. Der Außendruck ist somit noch wesentlich größer als der Innendruck des Ballons (das macht ein Aufblasen unter anderem so schwierig).
Aus der Meteorologie weiss man, dass der Luftdruck als eine Funktion der Höhe angesehen werden kann und im Falle einer isothermen Atmosphäre (in jeder Schicht gibt es die gleiche Temperatur) mit der barometrischen Höhenformel hinreichend gut angenähert werden kann. Beachtet man jedoch zusätzlich Effekte wie den Wärmeaustausch über Konvektionsprozesse oder radiative Einstrahlungsprozesse der Sonne, sieht man, dass auch die hydrostatische Grundgleichung ohne die Annahme einer isothermen Atmosphärenschichtung realistisch approximiert.
Abhängig von der Höhe über dem Meeresspiegel, ändern sich also die Temperatur, die Luftdichte und der Luftdruck! Entscheidend ist, dass neben den extrem eisigen Temperaturen in der Troposphäre (8-15 Km Höhe) der Luftdruck mit zunehmender Höhe abzunehmen scheint. Nach einer gewissen Zeit des Aufsteigens, blieb der Innendruck Pe des Ballons wesentlich gleich. Allerdings nahm Pm mit zunehmender Höhe immer weiter ab, und irgendwann tritt der Fall
Pe > Pm
ein, und ab diesem Zeitpunkt versucht das System Ballon, einen thermodynamischen Gleichgewichtszustand herzustellen, da dieser einem Zustand niedrigster Energie entspricht. Dazu muss es zum Druckausgleich zwischen Pe und Pm kommen. Da Pm jedoch eine natürliche Veränderung in Abhängigkeit von der Höhe erfährt, muss sich über eine Expansion des Ballons in großer Höhe der Wert für Pe entsprechend zeitgleich ändern.
Nachdem sich der Ballon also immer weiter ausdehnt, kann ihn der von Außen wirkende Luftdruck nicht länger stabil zusammendrücken. Der Ballon platzt damit in einer Höhe, die bei Wetterballons im Mittel 35 Km beträgt. Jetzt ist zwar der Ballon kaputt, doch dafür hat sich nach dem Platzen ein thermodynamisches Gleichgewicht eingestellt, denn jetzt ist der hypothetische Wert von Pe gleich Pm.
LG Pflanzengott! :)
Ein mit Wasserstoff gefüllter Luftballon würde schon lange vor Erreichen des Weltraums platzen und herunter fallen, weil er sich bei der Steigung mit sinkendem Außendruck ausdehnt.
Bei einem Wurf aus einer Raumkapsel würde er gleich platzen mangels Außendruck. Die Flugbahn der Ballon-Reste würde etwas von der Flugbahn der Raumkapsel abweichen wegen der Beschleunigung beim "Rauswurf".
Natürlich könnte sich im Weltraum der Ballon bei voller Beschattung bis auf nahezu 3 Kelvin abkühlen, wobei der Wasserstoff gefrieren würde. Aber vorher wäre er längst geplatzt.
Wenn der Ballon bein Aufstieg nicht platzen würde, käme er natürlich nicht sehr weit. Mit zunehmender Höhe sinkt die äußere Luftddichte, und damit auch der Auftrieb. In einer bestimmten Höhe würde er schwebend verharren, wenn sich Ballon-Gewicht und Auftrieb die Waage halten.
Bei ca. -270°C im Weltraum und fehlenden Aussendruck würde der Luftballon vermutlich eher etwas in sich zusammen fallen. Wir wissen ja wie Luft sich bei extremer Kälte verhält, die Moleküle ziehen sich zusammen.
Mal angenommen der Ballon würde die Zeit überleben bis die Luft im inneren sich verflüssigt hätte... dann würde der Ballon schließlich platzen :-) Wasser bildet ja schon knapp über 0°C eine Gitterstruktur die dazu führt das es sich ausdehnt und schlußendlich gefriert. Der Haken ist nur das ich aus z.B. 1 Kubikliter Luft nicht 1 Kubikliter Wasser bekomme
Ich ging davon aus, dass man ihn auch im Weltall freilässt.
Wie willst du ihn den Freilassen? Wenn man ihn in einer Kapsel aufpustet und dann die Luke öffnet würde der Sog sofort den Ballon zerreißen.
warum soll er platzen?