Fliegt ein Ballon auch mit Vakuum?

@MissAnthrop

MissAnthrop schrieb:Die Köpfe einiger unserer Mitmenschen fliegen doch auch nicht einfach so weg, trotz des Vakuums. :|

Aber die tragen die Nasen meist ziemlich hoch. Muss vom Auftrieb kommen... :D

TotallySkeptic schrieb:Aber die tragen die Nasen meist ziemlich hoch. Muss vom Auftrieb kommen... :D

Ja, da könnte was dran sein. :)

@emodul

emodul schrieb:Die von mir berechnete Kraft pro Flächeneinheit (also Druck) bezieht sich auf die Spannungen in der Kugel aufgrund des Aussendruckes. Damit ist nicht die Druckkraft auf die Aussenhülle, sondern die daraus resultierende Druckspannung in der Hülle selbst gemeint. Je dünner die Hülle, desto grösser wird diese Druckspannung in der Hülle.

Alles klar, danke :)

Der Rechengang ist klar, mir war als Elektroniker der Ausdruck "Druckspannung" nicht geläufig (meine Schulzeit liegt 50 Jahre zurück :) )

Lustige Idee - man bräuchte eine Ballonhülle aus einem sehr exotischen Material - vielleicht eine supraleitende Folie, in welche ein extrem starkes Magnetfeld induziert werden kann wodurch sich die Innenseiten gegenseitig abstossen ...
Gruß
Mato

@Mato

Ja, mit ausreichend leichtem und gleichzeitig ausreichend stabilem Hüllen-Material ließe sich ein solcher Vakuum-Ballon konstruieren. Warum aber der Aufwand, wenn man ihn auch einfach mit Helium füllen kann? So viel schwerer als ein Vakuum ist das im Verhältnis zur umgebenden Luft auch nicht - aber es ist um ein Vielfaches besser zu händeln.

@geeky
schon klar - ich denke dem Treadersteller ist's auch nur ums Prinzip gegangen - weniger um die Realisierbarkeit und noch weniger um die Zweckmäßigkeit - macht manchmal trotzdem Spaß ein bißchen rumzuspinnen.
Gruß
Mato

@Mato

In einem Link hier konnte man lesen, daß diese Vakuum-Idee von einem findigen Betrüger als bereits realisiert angepriesen wurde. Manchmal kann man gar nicht schräg genug denken ;)

Die eigentliche Threadfrage ist eher wie man einen Ballon baut der trotz mangelndem Innendruck standhalten könnte - und trotzdem noch insgesamt leichter als Luft wäre.

Genau genommen entspricht dies ja auch nicht mehr dem Ballonprinzip der leichteren Füllung - den hier gibt's keine Füllung.

@Belafonte

Belafonte schrieb:Genau genommen entspricht dies ja auch nicht mehr dem Ballonprinzip der leichteren Füllung - den hier gibt's keine Füllung.

Auch ein Hochvakuum enthält immer noch so viele Gas - Moleküle, dass selbst ein Supercomputer eine Weile daran zu zählen hat :)

Ist aber für den Auftrieb irrelevant.

@TotallySkeptic
Ist schon klar das Vakuum nur ein theoretisches Konstrukt ist, das auch nicht im Weltraum, nichtmal interstellaren Weltraum erfüllt ist.
Aber schön das du auch noch dein Fachwissen einstreuen könntest ;)

@Belafonte

Naja, der Ballon ist mit der leichteren Füllung "Vakuum" gefüllt. Und diese ist unzweideutig leichter als die umgebende Luft :)

@TotallySkeptic
Und das bezweifelt hier äh wer?
Nur kannst du ein Vakuum nicht einfach davon schweben lassen, sondern brauchst eine Ballonhülle - und die hat schließlich auch ein nicht zu vernachlässigendes Eigengewicht.

es würde prinzipiell funktionieren, aber die hülle müsste dem enormen druck standhalten und eine solche hülle würde wieder mehr wiegen.
Wenn man dann bedenkt (werte nicht korrekt, aber es stimmt tatsächlich, dass sie dichte von helium und wasserstoff im verhältnis zu der vonlzuft winzig sind und darauf kommts an):
luft dichte 1
helium dichte 0,1
Auftrieb pro kubikmeter=1-0,1=0,9

luft dichte 1
vakuum diche 0
Auftrieb pro kubikmeter=1-0=1

für diesen verhältnismäßig geringen Unterschied lohnt sich der riesige aufwand nicht.

@Belafonte

Belafonte schrieb:Nur kannst du ein Vakuum nicht einfach davon schweben lassen, sondern brauchst eine Ballonhülle - und die hat schließlich auch ein nicht zu vernachlässigendes Eigengewicht.

Du hast offenslichtlich meine (und nicht nur meine) vorherigen Beiträge nicht oder nicht genau gelesen, sonst wüsstest Du, dass ich ebenso wie andere genau das angesprochen haben.

Also hol das bitte nach, ehe Du ruppig wirst.

@HAL9001
Also der Hauptbestandteil der Luft ist Stickstoff mit einer molaren Masse von etwa 14 g/mol. Da das Ding aber immer als N2 auftritt dürfte das Gewicht 28 g/mol betragen wenn ich mich nicht irre (in Chemie war ich schon immer schlecht :D ).

Helium hat dagegen ein molares Gewicht von 4 g/mol. Das ist also etwa ein Siebtel der Luft. Deine Annäherung ist also gar nicht mal so schlecht. Wenn man jetzt statt Helium mal Wasserstoff nimmt hat man ein molares Gewicht von 1 g/mol was dann doch nochmal einen deutlichen Unterschied macht.

Selbst wenn wir davon ausgehen, dass wir ein perfektes Vakuum erschaffen könnten wäre der Gewinn also maximal 1 g/mol gegenüber Wasserstoff. Dafür müssten wir aber statt einem Ballon eine schwere Stahlkonstruktion anbringen.

Deiner Schlussfolgerung schließe ich mich also an: es lohnt sich nicht.


Um mal eine Beispielrechnung anzuführen:
Wir nehmen einen Ballon mit 2240l Füllmasse also etwa 100mol Gas. Dann verdrängt dieser Ballon etwa 100mol Luft wofür ich als Annäherung Stickstoff nehme. Es werden also 2,8kg Luft verdrängt.
Das Ballonvolumen selbst wiegt bei Helium 400g, bei Wasserstoff 100g und bei Vakuum 0g.
Bei diesen Dimensionen müssten wir es also schaffen eine Konstruktion zu bauen, die höchstens 100g wiegt und dennoch dem Vakuum stand hällt. Selbst wenn die Konstruktion nur 50g wiegen würde stellt sich doch die Frage ob es nicht billiger wäre einfach mehr Wasserstoff zu verwenden :)

NEIN, ein Ballon fliegt nicht im Vakuum.

In einem Vakuum wäre ein Ballon, ganz gleich ob er leer oder mit einem Gas gefüllt ist, immer das schwerere Objekt was zu Boden sinkt. Ist doch logisch?

Ist es jedoch ein "aufgeblasener" Ballon, der mit Vakuum "gefüllt" ist, an der normalen Luft, hätte er immer Auftrieb, da er mehr m Luft verdrängt als er selbst wiegt.

Wie man den Ballon mit "Vakuum" füllen will? Wenn ich mich nicht täusche scheint ihr euch ja schon darüber zu unterhalten.

Warum so kompliziert denken? Eine extrem leichte Struktur hergestellt aus einem hypothetischem Stoff den wir nicht kennen, der dem Außendruck von schlappen 1 Bar standhält ist realisierbar. Muss ja nicht einmal ein Ballon sein, ich dachte eher an eine Pyramide in dessem Innerem eine kleinere Pyramide ist, der mit seinen Ecken die Seiten der äußeren Pyramide stützt.

Das ding müsste noch groß genug sein, damit es genug Luft verdrängt, aber nicht so groß, dass die auf die vergrößerte Außenfläche zu viel Druck einwirkt, dass er diesem nicht standhält.



Oder noch einfacher: Eine Pyramide dessen Kanten aus einem leichten aber dennoch starkem Stoff bestehen, dessen Flächen jedoch aus einem reißfestem und flexiblen, leichten Stoff bestehen.
Dann könnte man ein Vakuum da drinne erzeugen, der das Konstrukt hoffentlich nicht implodieren lässt.

Starke Magnetfelder können Züge schweben lassen - wäre denkbar eine stark magnetisierte Folie zur Erzeugung eines luftleeren Hohlraums zu erzeugen. Die Folie selbst müsste nicht einmal besonders reissfest sein da sie nur Druckkräften ausgesetzt wäre - von innen drückt das Magnetfeld, da sich die Innenseiten gegenseitig abstossen und von aussen das Medium - z.B. Luft.
In supraleitenden Material wäre so ein Feld selbsterhaltend - konventionelles Material würde Energiezufuhr - z. B. über Mikrowellen brauchen.
´Praktischen Nutzen kann ich in so einer Konstruktion allerdings nicht erkennen da es eben bei weitem sinnvoller wäre ein leichtes Gas als Füllung zu verwenden.
Mato

@ceyxx
Und welches Material soll das sein, das leicht genug ist und dennoch diesen Kräften standhält?