Вопрос про газы

Question

Если в сосуде с перегородкой, где в одной части находится, например, гелий, а в другой - аргон, убрать перегородку, то и гелий, и аргон займут весь объём сосуда. А почему тогда в воздушном шаре, наполненном водородом, водород не уходит через отверстие снизу? Он же ведь должен занимать весь предоставленный ему объём. Понятно, что водород легче воздуха, но разве по такой же логике в случае с сосудом аргон не должен осесть на дне, а гелий подняться вверх?

Answer 1

1. Если в описанном Вами сосуде убрать перегородку, то, как Вы справедливо заметили в конце, аргон соберется внизу, а гелий - наверху. В гипербарических комплексах, где испытатели сидели в камерах под повышенным давлением, и в состав дыхательной смеси входил гелий, несмотря на специальное перемешивание, процент гелия по высоте увеличивался. Испытатели замечали, что сидя и лежа их голоса звучали ниже, а когда вставали (или забирались на верхнюю койку) , писклявили сильне.
2. Вы путаете тепловой шар с водородным. Открытое отверстие внизу - у теплового, на современных там стоит горелка, подающая через него (отверстие) нагретый газ в оболочку. У водородного шара отверстия внизу нет.
3. Если бы это отверстие было, водород все равно не выходил бы через него. Как боле легкий теплый воздух, окруженный боле холодным, устремляется вверх, так и водород в воздушной среде устремляется вверх. Снизу его подпирает холодный воздух.
4. Вобще же газы заполняют весь предоставленный объем, если этому ничто не мешает. В предлагаемых Вами случаях рассматриваемые объемы не свободны, они наполнены другими газами. Гелий заполнит весь объем только в том случае, если Вы принудительно перемешаете его с аргоном. Если нет, то в сосуде весь объем будет заполнен газом, представляющим собой смесь разных газов с неоднородным составом по объему.