Lelio nelle gomme di una bicicletta la renderà più leggera?

Lo renderà più leggero, ma leffetto sarà molto piccolo. Il volume del tubo è probabilmente inferiore a un litro. Una mole di un gas ideale è 23 litri a pressione atmosferica. Quindi hai circa 0,2 moli di gas a una pressione di 4 bar. Lelio pesa 4 g / mol, lazoto circa 28 g / mol. Quindi per 0,2 moli, i pesi sono 0,8 ge 5,6 g. Rimuovere lo sporco dal telaio avrà un effetto maggiore.

Gli atomi di elio sono più piccoli delle molecole di azoto. Quindi cè una maggiore velocità di diffusione attraverso gli pneumatici della bici. I tuoi pneumatici si sgonfiano più velocemente del normale. Pertanto non è una buona idea usare lelio.

Commenti

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• Attraverso le gomme sarebbe effusione, non diffusione, no?
• Secondo unaltra risposta (Dmitry) la tua matematica è sbagliata. Il concetto è valido, ma calcola che il volume sia di 2,4 litri, contenente 11,5 litri di gas, con una differenza di circa 12 grammi;) E ha un collegamento per giustificare i suoi calcoli: sembra che tu abbia seriamente sottovalutato il volume di un tipico pneumatico.
• La stima del volume di Martin ‘ è più vicina (Dmitry ha utilizzato le dimensioni della ruota, che è molto più grande del tubo). Il tubo ha una forma strana ma ‘ è leggermente inferiore a 1 ” di larghezza e poco più di 1 ” di altezza. 29 ” * Pi * 1 ” * 1 ” è una buona approssimazione = 1,5 L . Probabilmente le camere daria degli pneumatici per biciclette da strada (che è dove alla gente interessano circa otto) sono più vicine a < 1 L e gli pneumatici MTB grassi sono più vicini a > = 2 L
• @RyanCavanaugh Le camere daria per biciclette da strada sono più piccole ma vengono gonfiate a pressioni notevolmente più elevate (da 6 a 9 bar), quindi contengono allincirca la stessa quantità di aria.

Lelio è stato utilizzato negli pneumatici per biciclette da corsa per eventi su pista al coperto (velodromo).

lelio ridurrà solo leggermente il peso complessivo della bici e del ciclista e ridurrà in qualche modo il momento angolare dei pneumatici.

Cè anche la possibilità che lelio sia più “elastico” della normale aria o dellazoto puro, il che ridurrebbe la resistenza al rotolamento, ma non ho trovato nessun articolo su questo. Lelio è leggermente meno comprimibile dellaria, ma non so se ciò influisca sull “elasticità”.

A seconda della tecnologia dei pneumatici, lelio fuoriesce troppo rapidamente per essere utile per un evento di lungo periodo come un percorso stradale. Questo potrebbe cambiare se si potesse fare in modo che i pneumatici tubeless non perdessero elio. Non so se le regole per le corse in bicicletta siano cambiate per vietare più lelio nei pneumatici.

Aggiornamento – lì può essere un altro fattore, la dissipazione del calore.

“Abbiamo usato lelio perché è un ottimo conduttore di calore. I nostri cerchi e pneumatici erano così sottili che laccumulo di calore era un pericolo e lelio ci ha aiutato a mantenerli freddo.”

Scorri un po verso il basso fino a questo forum thread:

Ricordo che decenni fa qualcuno disse che luso dellelio consentiva di utilizzare una pressione leggermente più alta nei pneumatici delle biciclette da pista, il che potrebbe essere correlato alla dissipazione del calore, ma non ho ancora trovato un articolo per confermarlo.

Commenti

• Non ‘ usare la parola “elastico” con i gas: sia laria che lelio sono molto elastici nei processi (adiabatici) puramente compressivi (sono ben approssimati come gas ideali ), quindi per quanto riguarda la compressione, la deformazione della gomma quasi certamente dominerebbe lenergia dissipazione.
• IMO improbabile ma forse anche rilevante per la resistenza al rotolamento è il movimento incomprimibile del gas lungo il pneumatico. ‘ d suppongo che si tratti di un flusso piuttosto laminare, nel qual caso ‘ avremmo bisogno di confrontare le viscosità … a questo proposito , aria ed elio sono abbastanza simili . Se è necessario considerare la turbolenza, lelio potrebbe avere un vantaggio grazie al numero di Reynolds inferiore.
• Solo un pensiero tra gli altri: poiché lelio è più leggero dellaria, potresti aumentare la pressione dei pneumatici, quindi la rigidità, legata alla densità del materiale di riempimento?
• @Benj, penso che la compressibilità sarebbe più un fattore che la densità in termini di deformazione del pneumatico. La densità influenzerebbe la quantità di moto associata alla deformazione, ma presumo che la compressibilità avrebbe un effetto più significativo.
• @rcgldr Sembra una teoria realistica.

La misura della ruota più comune per le mountain bike è un toro con R = 307 mm e r = 27 mm. Supponendo circa 7 mm di gomma sulla superficie di rotolamento, ciò equivale a circa 2,4 litri di volume. Per una pressione tipica di 70 psi, pomperai 11,5 litri di aria nel tuo pneumatico. Quellaria avrebbe una massa di circa 14 grammi e un volume uguale di elio sarebbe di circa 2 grammi.

Per entrambe le ruote, sostituire laria con lelio ti darebbe circa 24 grammi di riduzione del peso. Non ne vale davvero la pena, a meno che tu non stia per stabilire un record olimpico e ogni grammo conta.

Inoltre, se la tua bici aveva pneumatici abbastanza grandi che riempirli di elio avrebbe fatto galleggiare la bici, galleggiava sottosopra;)

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• Don ‘ t dimenticare che oltre al risparmio di massa, ‘ stai risparmiando il momento angolare, poiché tutta quella massa si trova nella parte esterna della ruota rotante.
• Per quelli di noi che non ricordano veramente quanto siano 70 psi, sono circa 480 kPa (o 4,8 bar).