Calculatrice de Portance des Ballons à l'Hélium (Combien de Ballons pour Soulever une Charge)
La portance de l'hélium par litre à votre température et pression, la portance d'un ballon après son propre poids et le nombre de ballons nécessaires pour soulever une masse donnée.
Résultats
Ce que fait cet outil
L'hélium porte en déplaçant de l'air, plus lourd : portance par litre = (ρ_air − ρ_He) × g, chaque masse volumique venant de la loi des gaz parfaits. À 20 °C et à la pression du niveau de la mer, cela fait un peu plus de 1 g de portance par litre, soit environ 1 kg par mètre cube — c'est pourquoi soulever une personne demande des centaines de ballons de fête, ce qu'il ne faut jamais tenter. L'air froid donne un peu plus de portance et l'altitude en donne moins. Un ballon de latex de 11 pouces contient en général environ 14 litres, mais son poids et la pureté de l'hélium (le gaz de fête n'est souvent pas pur) retirent quelques grammes, les valeurs réelles sont donc un peu plus basses.
Formule
lift per litre = (ρ_air − ρ_He) × g, ρ = p M ÷ (R T) (M_air = 28.965, M_He = 4.0026 g/mol)
Variables
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
v | Volume d'un ballon gonflé | L |
tc | Température | °C |
pk | Pression | kPa |
wb | Poids d'un ballon vide avec son ruban | g |
ld | Masse que vous voulez soulever | g |
LG | Portance par litre d'hélium | g/L |
LF | La même en force par litre | mN/L |
GL | Portance brute d'un ballon | g |
NL | Portance nette d'un ballon (moins son poids) | g |
NB | Ballons nécessaires pour cette masse | — |
Exemple résolu
- Volume d'un ballon gonflé14 L
- Température20 °C
- Pression101,325 kPa
- Poids d'un ballon vide avec son ruban3 g
- Masse que vous voulez soulever100 g
- Portance par litre d'hélium1,0377 g/L
- La même en force par litre10,18 mN/L
- Portance brute d'un ballon14,5 g
- Portance nette d'un ballon (moins son poids)11,5 g
- Ballons nécessaires pour cette masse9
Limites
- La formule suppose des conditions idéales : pas de frottement, pas de résistance de l'air et pas de pertes de rendement sauf si vous les saisissez.
- Le résultat est une estimation fondée uniquement sur les valeurs saisies. Les situations réelles comportent souvent des facteurs que cette calculatrice ignore.