Que ferait... un ballon vide ?

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Message Lun 6 Aoû 2007 - 21:13


la question que je me pose peut paraitre saugrenue, car l'expérience est infaisable.

1.un ballon qui est rempli d'hélium monte, car l'hélium, plus léger que l'air, va vouloir emmener l'enveloppe du ballon jusqu'à l'altitude où l'hélium se trouve à l'état naturel. ( Tout dépend ensuite de la masse de l'enveloppe )
Si l'enveloppe pesait 0 gr, le ballon irait donc jusqu'à environ 40 / 45 km d'altitude.

2.si on arrivait à tendre l'enveloppe d'un ballon de façon à ce qu'il "contienne", cette fois... du vide.
Et bien possible que le ballon... tomberait par terre, tout comme si le ballon n'était pas gonflé du tout, et donc plat.

Pourtant : le vide se situe en gros à un peu plus de 100 km.

et ensuite, paradoxe :
un ballon qui contient quelque chose, c'est à dire du gaz, monte,
tandis qu'un ballon qui contiendrait.. rien, donc objectivement encore bien plus léger que celui rempli d'hélium... tomberait par terre ?


Evidément l'expérience est invérifiable par elle même, ...mais on pourrait la faire en simulation moléculaire. Je me demande ce que la simulation donnerait.
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Message Lun 6 Aoû 2007 - 22:51


Salut!

Je pense qui un ballon qui garderait le même volume avec du vide devrait monter, mais c'est pas les cas un ballon avec du vide est dégonflé.

Faudrait un ballon qui ait une resistance au vide (qui ne se fait pas écraser par la pression atmosphérique), en gardant la même masse et le même volume, il monterait plus vite que l'hélium et plus haut.

Si je me trompe dites moi , c'est la première fois que j'aborde ce sujet!!

Ça serait logique.
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Message Lun 6 Aoû 2007 - 22:55


effectivement je pensais cela aussi au départ.
Ce serait logique.

Mais vu l'expérience, le "bon sens" nous trompe tout autant que n'importe quelle autre discipline (intuition, logique, déduction, fantaisie... ) donc ce serait... à la simulation de trancher.

( et oui, la réalité est souvent un tel défit à l'intelligence qu'on se demande finalement si elle nous sert à grand chose, cette "intelligence". )
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Message Mar 7 Aoû 2007 - 7:39


@biscoto66 a écrit:Salut!

Je pense qui un ballon qui garderait le même volume avec du vide devrait monter, mais c'est pas les cas un ballon avec du vide est dégonflé.

Faudrait un ballon qui ait une resistance au vide (qui ne se fait pas écraser par la pression atmosphérique), en gardant la même masse et le même volume, il monterait plus vite que l'hélium et plus haut.
Ça serait logique.
Effectivement çà serait bien le cas.
Ce qui fait flotter (et non pas voler) un ballon, c’est la fameuse poussée d'Archimède égale au poids du fluide déplacé (chassé par le volume propre du ballon). Donc si on était capable de fabriquer un ballon vide de tout gaz capable de résister sans s'écraser à la pression atmosphérique et si le poids du ballon était inférieur à celui de l'air déplacé, alors celui-ci effectivement s'élèverait. Mais trouver un tel matériau solide ultraléger résistant à la pression atmosphérique est bien plus utopique que l'ascenseur spatial lui-même! En effet la pression atmosphérique normale induit une force pressante d'environ 10 tonnes par mètre carré ...et si les vitres d'une maison n'éclatent pas , c'est parce qu'il y a aussi de l'air à l'intérieur de la maison qui fait contre pression.
De plus cela n'aurait aucun intérêt pratique car on fait pratiquement aussi bien avec le gaz hélium qui pèse moins de 0,2 g/L au lieu de 1,3g/L pour l'air soit un gain en masse par litre de 1,3 -0,2 = 1,1...et encore mieux avec l'hydrogène avec moins de 0,1 g/L (donc un gain en masse de 1,2 g/L) :"remplir" de vide ne ferait grimper ce gain qu'à 1,3g/L !

Nota Bene: le rôle du gaz de remplissage est justement de faire contre-pression à l'air extérieur pour éviter que le ballon s'écrase.


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Message Mar 7 Aoû 2007 - 10:45


@giwa a écrit:Nota Bene: le rôle du gaz de remplissage est justement de faire contre-pression à l'air extérieur pour éviter que le ballon s'écrase.

Voilà.

Il faut maintenant trouver un moyen d'avoir du vide à la bonne pression, et le tour est joué.

:lol!:
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Message Mar 7 Aoû 2007 - 11:47


Merci d'avoir une fois de plus répondu si vite !

Poussée d'Archimèdes, voilà le mot essentiel de cette histoire.
=> Pas besoin de simu !

Ah c'est fantastique ce forum.
:)
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Message Mar 23 Mar 2021 - 14:04


Bonjour,
Pour votre information j'ai écrit un article complet sur le sujet du ballon à vide, ici :Article sur le ballon à vide
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Message Mar 23 Mar 2021 - 21:49


@Serge Boisse Très intéressant article !
 Effectivement en s’élevant en altitude jusqu’à la stratosphère et même à la limite de la mésosphère vers 35 km d’altitude on se retrouve sous la pression martienne au niveau de son sol, mais toutefois avec une composition très différente ! L’atmosphère martienne a pour composant principal le dioxyde de carbone de masse molaire 44 g/mol ce qui donne une densité de 44 /29 = 1,5 plus favorable aux aérostats à vide. Voir https://www.forum-conquete-spatiale.fr/t21628-aerostat-a-vide-pour-missions-martiennes-venusiennes-et-titaniennes
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