מדוע בלונים מתנפחים כאשר הם על בקבוק מים חמים?

אם אתה ממלא בקבוק חצי מים במים חמים מאוד, ואז מותח בלון מלמעלה, הבלון יתנפח מעט במהלך הדקות הקרובות. אותו דבר קורה אם אתה מותח בלון על בקבוק ריק ואז תקע את הבקבוק בקערת מים חמים. לא המים, אלא החום במים הוא שגורם להתנפחות הבלון. אולי אתה לא יודע את זה, אבל אתה בעצם יוצר בלון אוויר חם משלך.

כאשר האוויר בבקבוק ממוקם קרוב למים חמים (או על ידי הוספת המים לבקבוק, או על ידי השקעתו בקערה), האוויר סופג חלק מהחום מהמים. חום הוא מדידה של התנועה של מולקולות. ככל שהטמפרטורה חמה יותר, כך המולקולות נעות במהירות רבה יותר בתוך האוויר.

מוצקים נשארים באותו גודל כל עוד הם מוצקים, ונוזלים עושים את אותו הדבר כל עוד הם נוזלים. גזים, לעומת זאת, לא. המולקולות בגז אינן קשורות זו לזו. כשהם מחוממים הם מתפשטים, טסים לכל הכיוונים בקצב גבוה יותר. אם הם מוחזקים במיכל, כמו בקבוק עם בלון מעל, הם פוגעים בעוצמה רבה יותר בדפנות המכולה.

המולקולות באוויר תמיד יוצרות לחץ. אינספור מולקולות מתנגשות בכל דבר בכל שנייה ויוצרות כוח קבוע. לפני שהאוויר בבלון מחומם, המולקולות שבפנים יוצרות לחץ כמו המולקולות שבחוץ, כלומר הבלון נשאר בשיווי משקל ולא מתרחב ולא מתכווץ. אולם כאשר הם מתחממים, המולקולות הפנימיות מתחילות לנוע בכוח רב יותר. הם יוצרים לחץ נוסף וגורמים לבלון להתרחב החוצה עד שהלחץ משתווה.