¿Por qué sube un globo de helio?
La respuesta corta
Sube porque un litro de helio pesa 0,17 g y el litro de aire que aparta pesa 1,20 g: el aire lo empuja hacia arriba con la diferencia, unos 1,04 g por litro. Un globo de fiesta de 28 cm levanta unos 12 g, así que para alzar a una persona de 70 kg harían falta unos 6000 globos, o más.
El aire empuja hacia arriba
Un globo de helio no sube porque el helio “tire” para arriba. Sube porque el aire lo empuja. Cualquier objeto sumergido en un fluido —agua o aire— recibe un empuje hacia arriba igual al peso del fluido que aparta: es el principio de Arquímedes.[3] El empuje existe porque la presión del aire es un poco mayor abajo que arriba, así que la parte de abajo del globo recibe más presión que la de arriba.[3]
Todo lo que está en el aire recibe ese empuje, también tú. Lo que decide si algo sube es la resta: empuje menos peso. Un litro de aire a nivel del mar y 20 °C pesa 1,205 g.[2] Un litro de helio en las mismas condiciones pesa 0,166 g.[1] Cada litro de helio recibe un empuje de 1,205 g y pesa 0,166 g: le sobran 1,04 g de fuerza hacia arriba para levantar el látex, la cinta y lo que le cuelgues.
Un globo de fiesta típico, inflado a 28 cm de diámetro, tiene unos 11,5 litros. Eso da unos 12 g de sustentación bruta, antes de descontar lo que pesa el propio globo. Por eso un globo de helio apenas puede con una tarjeta de cumpleaños.
| Gas en el globo | Pesa (g por litro) | Levanta (g por litro) |
|---|---|---|
| Aire a 20 °C (referencia) | 1,205 | 0 |
| Aire caliente a 100 °C | 0,947 | 0,26 |
| Helio a 20 °C | 0,166 | 1,04 |
| Hidrógeno a 20 °C | 0,084 | 1,12 |
Fuente: Densidades de helio e hidrógeno: NIST WebBook. Aire: ecuación de estado del modelo de atmósfera de NASA Glenn. Cuentas propias, a 1 atmósfera.
Lo que muestra la tabla: el hidrógeno pesa la mitad que el helio, pero levanta apenas un 8 % más, porque lo que importa es la diferencia con el aire, y los dos son mucho más livianos que él.
Cuántos globos harían falta para levantarte
| Resultado | |
|---|---|
| Globos necesarios | globos |
| Helio que levanta cada globo | g |
| Helio total necesario | m³ |
Si el globo pesa más de lo que levanta, el resultado sale negativo: ese globo no sube. El helio total no cuenta el peso de los globos. En la altura el aire es menos denso y el empuje baja. Fuente: Sustentación de 1,039 g por litro: aire (NASA Glenn) menos helio (NIST), a 20 °C y 1 atmósfera.
Con 70 kg y globos de 28 cm salen unos 5900 globos, sin contar lo que pesa cada uno. Si cada globo vacío con su cinta pesara 3 g, harían falta más de 7800, porque una cuarta parte de lo que levanta cada globo se la come su propio peso. La cuenta más limpia es en volumen: hacen falta unos 67 metros cúbicos de helio para levantar 70 kg, el volumen de una habitación de 5 × 5 × 2,7 m.
Cómo lo sabemos
La física del empuje la formuló Arquímedes para el agua, y vale igual para el aire: un fluido empuja hacia arriba con el peso del fluido desplazado.[3] Lo que hay que medir son las densidades.
La del helio viene de mediciones de laboratorio de presión, volumen y temperatura, recopiladas y ajustadas por el NIST, el instituto de metrología de Estados Unidos, en tablas que dan la densidad a cualquier presión y temperatura.[1] La del aire se calcula con su ecuación de estado: presión dividida por una constante y por la temperatura absoluta. Con la presión del nivel del mar, 101,3 kilopascales, da 1,205 kg/m³ a 20 °C y 1,226 a 15 °C.[2] Por eso un globo levanta un poco más en un día frío que en uno caluroso, y menos en una ciudad alta, donde el aire es menos denso.
La prueba a escala grande son los globos meteorológicos. Solo en Estados Unidos, 92 estaciones del Servicio Meteorológico Nacional sueltan todos los días del año globos inflados con hidrógeno o helio que cargan instrumentos. Al subir, la presión de afuera baja y el globo se expande; pasan los 35 km de altura y revientan cuando llegan a 6 u 8 metros de diámetro.[4]
Lo que se suele decir mal
“El helio no pesa” o “pesa menos que nada”. El helio pesa: 0,166 g por litro.[1] Lo que pasa es que pesa menos que el aire que aparta. En el vacío, un globo de helio caería.
“El globo sube hasta el espacio.” No. A medida que sube, el aire de afuera es cada vez menos denso y el globo se estira. Los globos meteorológicos, hechos para estirarse, llegan a unos 35 km y ahí revientan.[4] Un globo de fiesta, con mucho menos margen para estirarse, tampoco llega lejos.
Otras preguntas
¿Hasta dónde sube un globo de helio?
Hasta que revienta. Al subir, la presión del aire baja y el globo se hincha; los globos meteorológicos pasan los 35 km de altura y estallan cuando llegan a 6 a 8 m de diámetro.
¿El hidrógeno levanta más que el helio?
Un poco: 1,12 g por litro contra 1,04, un 8 % más, porque pesa la mitad que el helio. Pero es inflamable, y por eso los globos de fiesta usan helio. Los meteorológicos usan uno u otro.
¿Un globo con aire caliente sube igual?
Sube mucho menos. Aire a 100 °C levanta unos 0,26 g por litro, la cuarta parte que el helio: por eso los globos aerostáticos son enormes.
Fuentes
- Lemmon EW, McLinden MO, Friend DG (NIST). Thermophysical Properties of Fluid Systems: Helium (isobárica a 0,101325 MPa) . NIST Chemistry WebBook, SRD 69 (2023). primaria Densidad del helio a 1 atmósfera: 0,16631 kg/m³ a 20 °C y 0,16920 a 15 °C. Con la misma tabla para hidrógeno (ID C1333740): 0,083752 kg/m³ a 20 °C.
- NASA Glenn Research Center. Earth Atmosphere Model (Metric Units) . Beginner's Guide to Aeronautics (2021). primaria Densidad del aire por la ecuación de estado: rho = p / (0,2869 (T + 273,1)), con p en kPa y T en °C. A 101,325 kPa y 20 °C da 1,205 kg/m³.
- Nave R (Georgia State University). Buoyancy . HyperPhysics (2017). Principio de Arquímedes: 'The buoyant force on a submerged object is equal to the weight of the fluid displaced'; nace de que la presión aumenta con la profundidad.
- National Weather Service (NOAA). Radiosonde Observation (fact sheet) . NWS Upper Air (2024). primaria Los globos meteorológicos van inflados con hidrógeno o helio, suben a más de 35 km, se expanden al subir y revientan al llegar a 6 a 8 m de diámetro.
Publicado el 30 de septiembre de 2026. Revisado contra las fuentes el . ¿Ves un error? Avísanos.
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