لماذا تنتفخ البالونات عند وضعها على زجاجة ماء ساخن؟

إذا ملأت زجاجة جزئيًا بماء شديد السخونة ، ثم مد بالونًا فوقها ، سينتفخ البالون قليلاً خلال الدقائق القليلة التالية. يحدث نفس الشيء إذا قمت بتمديد بالون فوق زجاجة فارغة ، ثم لصق تلك الزجاجة في وعاء من الماء الساخن. ليس الماء ، ولكن الحرارة في الماء هي التي تتسبب في تضخم البالون. قد لا تعرف ذلك ، لكنك تقوم بالفعل بإنشاء منطاد الهواء الساخن الخاص بك.

عندما يوضع الهواء الموجود في الزجاجة بالقرب من الماء الساخن (إما عن طريق إضافة الماء إلى الزجاجة ، أو بغمره في وعاء) ، فإن الهواء يمتص بعض الحرارة من الماء. الحرارة هي قياس حركة الجزيئات. كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زادت سرعة تحرك الجزيئات داخل الهواء.

تبقى المواد الصلبة بنفس الحجم تقريبًا طالما أنها صلبة ، والسوائل تفعل الشيء نفسه طالما أنها سوائل. لكن الغازات لا تفعل ذلك. جزيئات الغاز غير مرتبطة ببعضها البعض. عندما يتم تسخينهم ، ينتشرون ، ويطيرون في جميع الاتجاهات بمعدل أعلى. إذا تم الاحتفاظ بها في وعاء ، مثل زجاجة بها بالون في الأعلى ، فإنها تضرب جوانب الحاوية بقوة أكبر.

دائمًا ما تخلق الجزيئات الموجودة في الهواء ضغطًا. يصطدم عدد لا يحصى من الجزيئات في كل ثانية ، مما يخلق قوة ثابتة. قبل تسخين الهواء في البالون ، تخلق الجزيئات الموجودة بداخله ضغطًا مماثلًا للجزيئات الموجودة في الخارج ، مما يعني أن البالون يظل في حالة توازن ولا يتمدد ولا يتقلص. عندما يتم تسخينها ، تبدأ الجزيئات الداخلية في التحرك بقوة أكبر. إنها تخلق مزيدًا من الضغط ، مما يتسبب في تمدد البالون للخارج حتى يتساوى الضغط.