Baloane cu aer cald
Dacă umpleți o sticlă parțial cu apă foarte fierbinte, întindeți un balon deasupra, balonul se va umfla ușor în următoarele câteva minute. Același lucru se întâmplă dacă întindeți un balon peste o sticlă goală, apoi lipiți sticla respectivă într-un castron cu apă fierbinte. Nu apa, ci căldura din apă determină umflarea balonului. Poate că nu o știți, dar de fapt vă creați propriul balon cu aer cald.
Ce este căldura?
Când aerul din sticlă este plasat aproape de apă fierbinte (fie prin adăugarea apei în sticlă, fie prin scufundarea ei într-un castron), aerul absoarbe o parte din căldura din apă. Căldura este o măsurare a mișcării moleculelor. Cu cât temperatura este mai fierbinte, cu atât moleculele se deplasează mai repede în interiorul aerului.
Încălzirea unui gaz
Solidele rămân aproximativ la aceeași dimensiune atât timp cât sunt solide, iar lichidele fac același lucru atât timp cât sunt lichide. Cu toate acestea, gazele nu. Moleculele dintr-un gaz nu sunt legate între ele. Când sunt încălzite, se întind, zburând în toate direcțiile cu o rată mai mare. Dacă sunt păstrate într-un recipient, cum ar fi o sticlă cu un balon deasupra, lovesc părțile laterale ale containerului mai puternic.
Presiune și expansiune
Moleculele din aer creează întotdeauna presiune. Nenumărate molecule se ciocnesc în orice în fiecare secundă, creând o forță constantă. Înainte ca aerul din balon să fie încălzit, moleculele din interior creează la fel de multă presiune ca moleculele din exterior, ceea ce înseamnă că balonul rămâne la echilibru și nu se extinde și nici nu se contractă. Cu toate acestea, când se încălzesc, moleculele din interior încep să se miște cu mai multă forță. Acestea creează mai multă presiune, făcând balonul să se extindă spre exterior până când presiunea se egalizează.