¿Cuál sería la fuerza de flotación en un globo lleno de helio que tiene un volumen de 14000 cm ^ 3?

Answer 1

Eso depende del fluido en el que está flotando!
¿Agua? CO2? A juzgar por el uso más común de los globos de helio, voy a asumir que te refieres al aire

TLDR:
Una estimación (muy) razonable es que el helio proporciona una fuerza de flotación en el aire de 1 g por litro. Entonces 1 g por 1000 cm ^ 3. Por lo tanto su globo proporcionaría 14 g de elevación. Patético, ay?

Por qué:
La flotabilidad es la diferencia entre las densidades de los dos fluidos. El aire es ~ 78% de gas nitrógeno, ~ 21% de oxígeno. Podemos ignorar el otro 1% (dióxido de carbono, argón, etc.)
El peso molecular de N2 es 14 * 2 = 28 g / mol. O2 es 16 x 2 = 32 g / mol. El peso molecular promedio del aire, entonces, es (78 * 28 + 21 * 32) / 100 = 28.56 g / mol. La ley de Boyle dicta que 1 mol de cualquier gas ocupa 24.5L en condiciones estándar.
Por lo tanto, la densidad del aire es 28.56 / 24.5 = 1.16 g / L (en realidad es 1.225, pero lo suficientemente cerca)

El peso molecular del helio es 4 g / mol, la densidad es 4 / 24.5 = 0.16.

La diferencia entre las densidades de los dos gases es 1.16 g / L – 0.16 g / L = 1 g / L
¡Santo Moly que está limpio!

Eso es porque redondeé el peso molecular del aire, así como el volumen de 1 mol. Si utilizo los valores de wikipedia sin redondear de 1.225 g / L y 24.465 L obtenemos una flotabilidad real de
1.061502 g / l
Bastante cerca.

Fuente: Año 12 química, Wikipedia para asegurarse de que recordé los valores correctos