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Heißluftballons
Wenn Sie eine Flasche teilweise mit sehr heißem Wasser füllen und dann einen Ballon darüber strecken, wird der Ballon in den nächsten Minuten leicht aufgeblasen. Das gleiche passiert, wenn Sie einen Ballon über eine leere Flasche strecken und diese Flasche dann in eine Schüssel mit heißem Wasser stecken. Es ist nicht das Wasser, sondern die Hitze im Wasser, die den Ballon zum Aufblasen bringt. Sie wissen es vielleicht nicht, aber Sie erstellen tatsächlich Ihren eigenen Heißluftballon.
Was ist Wärme?
Wenn sich die Luft in der Flasche in der Nähe von heißem Wasser befindet (entweder durch Hinzufügen des Wassers zur Flasche oder durch Eintauchen in eine Schüssel), nimmt die Luft einen Teil der Wärme aus dem Wasser auf. Wärme ist ein Maß für die Bewegung von Molekülen. Je höher die Temperatur, desto schneller bewegen sich die Moleküle in der Luft.
Gas erhitzen
Feststoffe bleiben ungefähr gleich groß, solange es sich um Feststoffe handelt, und Flüssigkeiten tun dasselbe, solange es sich um Flüssigkeiten handelt. Gase jedoch nicht. Die Moleküle in einem Gas sind nicht miteinander verbunden. Wenn sie erhitzt werden, breiten sie sich aus und fliegen mit einer höheren Geschwindigkeit in alle Richtungen. Wenn sie in einem Behälter aufbewahrt werden, z. B. in einer Flasche mit einem Ballon, schlagen sie stärker an die Seiten des Behälters.
Druck und Expansion
Die Moleküle in der Luft erzeugen immer Druck. Jede Sekunde prallen unzählige Moleküle aufeinander und erzeugen eine konstante Kraft. Bevor die Luft im Ballon erwärmt wird, erzeugen die Moleküle im Inneren so viel Druck wie die Moleküle im Freien, was bedeutet, dass der Ballon im Gleichgewicht bleibt und sich weder ausdehnt noch zusammenzieht. Wenn sie erhitzt werden, beginnen sich die inneren Moleküle jedoch mit größerer Kraft zu bewegen. Sie erzeugen mehr Druck, wodurch sich der Ballon nach außen ausdehnt, bis sich der Druck ausgleicht.