Teóricamente, ¿qué tan alto podría flotar un globo si nunca se puede desinflar?

Esa es realmente una excelente pregunta.

Depende de un montón de factores, los más importantes son la cantidad de presión que queda en el globo y qué tan pesado es el globo en sí (es decir, la capa de látex). He leído que un globo típico de 12 “puede levantar aproximadamente 5 gramos, y tendría un volumen de aproximadamente 14 litros. Eso sugiere que todo el globo (helio, látex y todos) pesa aproximadamente 11 gramos, para una densidad total de 0,79 gramos / litro.

Ahora, suponiendo que la presión en el globo no cambia a medida que aumenta (lo que probablemente no sea una gran suposición, pero sigamos con esto (y la temperatura dentro y fuera del globo se iguala (probablemente una buena suposición), el globo podría flotar hasta que la atmósfera fuera aproximadamente el 64% de lo normal.

Buscar tablas de presión vs. altitud, eso debería suceder a unos 5500 metros, o 18,000 pies sobre el nivel del mar. Lo que sugeriría (si estas suposiciones son ciertas), que si llevaras un globo de helio a la cima del Monte Everest, se hundiría en el suelo. En realidad, pensando en eso, quiero ver ese experimento probado.

¿El globo contiene un gas ligero como helio o hidrógeno? Entonces la respuesta depende de la cantidad de gas que le hayas puesto. A medida que el globo crece, se expande y se vuelve menos denso, pero eventualmente dejará de expandirse, incluso si la presión exterior cae a cero. Flotará a la altitud donde la densidad del aire es igual a su densidad de tamaño final.

Suponiendo que el globo se llena con la mezcla normal de aire y que la piel del globo no comprime el aire dentro (como lo haría una piel de globo elástica) El globo nunca se elevaría por encima del suelo. Los mejores gases para llenar el globo para garantizar la mayor flotabilidad serían los gases de hidrógeno. ¿Qué tan alto flotaría el valloon? Realmente depende, porque una vez que su globo flota hacia el aire enrarecido de la atmósfera superior se expandirá, si su globo puede expandirse infinitamente, su globo sin peso, absolutamente elástico lleno de gas hidrógeno puede flotar en el espacio más allá de la atmósfera.

Hablando de manera realista, los globos meteorológicos llenos de gases de hidrógeno pueden alcanzar la altitud de alrededor de 40 km (de wiki)

Ok, puedo responder tu pregunta con bastante facilidad, piensa en la atmósfera.

Es realmente un océano de gases con oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono, siendo el más pesado. En este océano de aire, sueltas una bola de gas que es más ligera o tiene menos masa que los otros gases. Naturalmente, se moverá hacia la parte superior, tomará un trozo de madera de balsa y lo bajará al fondo de la piscina, déjelo ir, flotará hacia la parte superior y, si fuera más ligero, entonces el aire continuaría flotando hasta alcanzar el equilibrio con los gases circundantes entonces simplemente se sacudiría. Es lo mismo con un globo. Cuando llega al punto en que los gases a su alrededor son casi iguales en densidad o masa, se detendrá. Ahora, a qué altura no puedo decir, esto es solo una explicación rudimentaria, no una tesis científica.