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Se riempi parzialmente una bottiglia con acqua molto calda e poi allunghi un palloncino al collo, il palloncino si gonfierà leggermente nei prossimi minuti. La stessa cosa accade se stendi un palloncino su una bottiglia vuota e poi metti la bottiglia in una ciotola di acqua calda. Non è l'acqua, ma il calore dell'acqua che fa gonfiare il palloncino. Potresti non saperlo, ma in realtà stai creando la tua mongolfiera.
Mongolfiera
Cos'è il calore?
Quando l'aria all'interno della bottiglia viene posizionata vicino all'acqua calda (aggiungendovi dell'acqua o immergendola in una ciotola), l'aria assorbe parte del calore dall'acqua. Il calore è una misura del movimento delle molecole. Più alta è la temperatura, più velocemente le molecole si muovono nell'aria.
Riscaldamento a gas
I solidi rimangono approssimativamente della stessa dimensione, fintanto che rimangono solidi, ei liquidi fanno lo stesso mentre sono liquidi. I gas, tuttavia, non lo fanno. Le molecole di un gas non sono interconnesse. Quando riscaldati, si diffondono, volando in tutte le direzioni, a una velocità maggiore. Se sono conservati in un contenitore, come una bottiglia con un palloncino nella parte superiore, premono più saldamente i lati del contenitore.
Pressione ed espansione
Le molecole d'aria creano sempre pressione. Innumerevoli molecole si scontrano in ogni cosa ogni secondo, creando una forza costante. Prima che l'aria nel pallone fosse riscaldata, le molecole che si trovavano all'interno creavano tanta pressione quanto le molecole all'esterno, il che significa che il pallone è rimasto in equilibrio e non si è espanso o contratto. Quando vengono riscaldate, tuttavia, le molecole all'interno iniziano a muoversi con maggiore forza. Creano più pressione, provocando l'espansione del palloncino fino a quando la pressione non viene equalizzata.