Up – una aventura en helio

Tiempo de lectura estimado: 5 minutos

En la película de dibujos animados Up (Up: Una aventura de alturaen Hispanoamérica, Up en España), Carl Fredicksen, de 78 años, está a punto de ser llevado por los servicios sociales a una residencia de ancianos bastante deprimente, pero escapa pegando miles de globos de helio a su casa y saliendo a flote. ¿Podrías hacer esto en la vida real?

Cartel del estreno en cines de Up
Cartel del estreno en cines de Up

Up en la vida real

Por increíble que parezca, en julio de 2007 la cadena estadounidense Fox News informó de que el «propietario de una gasolinera» Kent Couch ató 105 globos de helio muy grandes a una silla y surcó los cielos durante nueve horas, volando 193 millas. Según la noticia, Couch fue el último estadounidense en emular a Larry Walters, que en 1982 se elevó cinco kilómetros por encima de Los Ángeles en una silla elevada por globos de helio. Así que, a pequeña escala, parece factible, pero ¿cuántos globos de helio se necesitarían para levantar una casa?

El helio es mucho menos denso que el aire, por eso un globo de He se eleva, la diferencia de densidad (Δρ) nos da la sustentación:

ρ(aire seco) = 1,28 kg m-3 = 1,28 g l-1

ρ(He) = 0,18 kg m-3 = 0,18 g l-1

Por tanto, Δρ = 1,28 – 0,18 = 1,10, es decir, aproximadamente 1 g de elevación por cada litro de He. Para un globo de fiesta estándar (de 30 cm de diámetro) que contiene unos 15 litros, esto equivale a unos 10 g de sustentación una vez que se tiene en cuenta el peso del globo (unos 5 g). Por tanto, una persona de 50 kg necesitaría unos 50.000/10 = 5.000 globos de fiesta para empezar a flotar.

El esquivo helio

La primera evidencia del helio se observó el 18 de agosto de 1868, como una línea amarilla brillante con una longitud de onda de 587,49 nanómetros en el espectro de la cromosfera del Sol. La línea fue detectada por el astrónomo francés Jules Janssen durante un eclipse solar total en Guntur, India.

El 20 de octubre del mismo año, el astrónomo inglés Norman Lockyer observó una línea amarilla en el espectro solar, a la que denominó D3 porque estaba cerca de las conocidas líneas Fraunhofer D1 y D2 del sodio y llegó a la conclusión de que estaba causada por un elemento del Sol desconocido en la Tierra. Lockyer y el químico inglés Edward Frankland nombraron el elemento con la palabra griega para el Sol, ἥλιος (helios).

En 1881, el físico italiano Luigi Palmieri detectó por primera vez el helio en la Tierra a través de su línea espectral D3, cuando analizó un material que había sido sublimado durante una reciente erupción del monte Vesubio.

El helio en la tierra

Sir William Ramsay, el descubridor del helio terrestre
Sir William Ramsay, el descubridor del helio terrestre

El 26 de marzo de 1895, el químico escocés Sir William Ramsay aisló el helio en la Tierra tratando el mineral cleveíta (una variedad de uraninita con al menos un 10% de elementos de tierras raras) con ácidos minerales. Ramsay buscaba argón, pero, tras separar el nitrógeno y el oxígeno del gas, liberados por el ácido sulfúrico, observó una línea amarilla brillante que coincidía con la línea D3 observada en el espectro del Sol. Estas muestras fueron identificadas como helio por Lockyer y el físico británico William Crookes. Ese mismo año, los químicos Per Teodor Cleve y Abraham Langlet aislaron el helio de la cleveíta en Uppsala, Suecia, y recogieron suficiente cantidad de gas para determinar con precisión su peso atómico.

El helio también fue aislado por el geoquímico estadounidense William Francis Hillebrand antes del descubrimiento de Ramsay, cuando observó líneas espectrales inusuales al analizar una muestra del mineral uraninita. Sin embargo, Hillebrand atribuyó las líneas al nitrógeno. Su carta de felicitación a Ramsay constituye un interesante caso de descubrimiento, y casi descubrimiento, en la ciencia.

Una casa voladora

Las casas americanas suelen ser de madera en lugar de ladrillo. Una casa típica de madera de tres habitaciones como la que se muestra en el dibujo animado pesaría entre 10 000 y 25 000 kg. Dado que cada globo de helio genera unos 10 g de sustentación, se necesitarían al menos 10 000 000/10 globos, es decir, ¡un millón de globos para levantar la casa!

El helio tiene una gran variedad de usos, y esta en peligro
El helio tiene una gran variedad de usos, y esta en peligro

En la película vemos una enorme colección de globos por encima de la casa, quizás 10 veces el volumen de esta. Si la casa tiene un volumen de 5 m × 5 m × 6 m = 150 m3, esto nos da una estimación del volumen de los globos de 10 × 150 = 1500 m3 = 1 500 000 litros, lo que significa que en el dibujo animado tendría que haber unos 1 500 000/15, es decir, unos 100 000 globos sobre la casa. Esto es aproximadamente una décima parte de lo que se necesitaría.

Así que, según nuestros sencillos cálculos, los miles de globos que vemos en el dibujo animado serían suficientes para levantar una gran caseta de jardín, pero no para levantar una casa de tamaño normal…

Para más información House party: could you float a house with helium balloons?

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