飞升的气球

街心公园、游乐场里，时常有摊贩牵着一支支形状不一的彩色气球，吸引游客的目光。

气球为什么可以飘起来？思考这个问题我们可以从氢气球200多年的历史谈起。

1780年，法国化学家布拉克把氢气充入猪膀胱得以制成第一个氢气球。1783年8月，雅克·查尔斯教授完成了不载任何乘客和货物的氢气球的首飞；同年12 月，雅克·查尔斯和尼古拉斯·路易斯·罗伯特驾驶着他们的第二个氢气球完成了载人飞行。

气球为什么能飘起来？

首先气球通过填充较低密度的气体（如氢气、氦气），体积膨胀排开空气，其中排开的空气重量就等于气球所受到的浮力。再根据阿基米德原理，浸在液体或气体中的物体会受到向上的浮力，浮力大小等于物体排开的液体或气体所受的重力。由于气球中低密度气体比同体积的空气轻，即使加上气球外皮的重量，气球整体受到的重力也较轻。于是，浮力大于重力，气球就飘起来了。

我们简单理解，飞升的气球就是在气球中填充比空气“轻”的气体。

氢气也有大妙用

氢气在工业领域有着广泛的应用，如石油化工、钢铁冶金、化肥制药、合成氨等行业。氢气燃烧时释放的能量很高，所以液态氢被广泛应用于火箭、导弹和航天飞机等领域。随着双碳目标的推进，氢作为一种高效且清洁的能源，在汽车、重型卡车等领域也发挥着至关重要的作用。

安全第一位，氢气球的威力你知道吗？

氢气易燃易爆，它在空气中的爆炸极限是4%-75%。这意味着，在空气里只要氢气含量达到这个范围，哪怕只有一点明火，也会发生爆炸。如果氢气中混有空气，其“脾气”会越发“暴躁”，危险性堪当炮弹，店铺开业鸣放的礼炮就有氢气的一份力量。

所以为了大家的安全，消防部门呼吁谨慎购买漂浮气球，在购买、玩耍的过程中不要接近火源，不要带入密闭空间，以免发生意外。

实验：“谁”可以浮起来？

准备材料：乒乓球三个，酒精，水，盐，注射器两个，油性记号笔一支

第1步：配置浓盐水。杯子加适量水，加入较多盐并且用勺子不断搅拌，直到盐不能再溶解。第2步：用第一个注射器的针头在三个乒乓球上分别扎一个小孔。

第3步：用第二个注射器分别把酒精、水、盐水注满乒乓球内部，最后用记号笔做好标记。

第4步：分别把三个乒乓球放入水中，观察其运动情况，并记录在表格中。

实验发现：忽略气球的自重或当气球的自重极小时，充入密度大于等于空气的气体，气球飘不起来；充入密度小于空气的气体，气球可以飘起来。

作者单位 内蒙古自治区呼和浩特市实验中学