Innehåll
Om du delvis fyller en flaska med mycket varmt vatten och sedan sträcker en ballong i nacken blåses ballongen något upp under de närmaste minuterna. Samma sak händer om du sträcker en ballong över en tom flaska och sedan placerar flaskan i en skål med varmt vatten. Det är inte vattnet utan värmen från vattnet som får ballongen att blåsa upp. Du kanske inte vet det, men du skapar faktiskt din egen luftballong.
Varmluftsballonger
Vad är värme?
När luften inuti flaskan placeras nära varmt vatten (antingen genom att tillsätta vatten i den eller genom att doppa den i en skål), absorberar luften en del av värmen från vattnet. Värme är ett mått på molekylernas rörelse. Ju varmare temperaturen desto snabbare rör sig molekylerna i luften.
Uppvärmning av en gas
Torrsubstanser förblir ungefär lika stora, så länge de förblir fasta och vätskor gör detsamma medan de är flytande. Gaser gör det dock inte. Molekylerna i en gas är inte sammankopplade. När de värms upp sprider de sig, flyger i alla riktningar, i högre takt. Om de förvaras i en behållare, t.ex. en flaska med en ballong högst upp, trycker de tätare på behållarens sidor.
Tryck och expansion
Luftmolekyler skapar alltid tryck. Otaliga molekyler kolliderar i allt varje sekund och skapar en konstant kraft. Innan luften i ballongen uppvärmdes skapade molekylerna som var inne så mycket tryck som molekylerna utanför, vilket innebär att ballongen förblev i jämvikt och inte expanderade eller kontraherade. Vid uppvärmning börjar emellertid molekylerna i det inre röra sig starkare. De skapar mer tryck, vilket får ballongen att expandera tills trycket utjämnas.