Varmluftsballonger
Om du fyller en flaska halvvägs med mycket varmt vatten och sedan sträcker en ballong över toppen, kommer ballongen att blåsa upp något under de närmaste minuterna. Samma sak händer om du sträcker en ballong över en tom flaska och sedan sticker den flaskan i en skål med varmt vatten. Det är inte vattnet utan värmen i vattnet som får ballongen att blåsa upp. Du kanske inte vet det, men du skapar faktiskt din egen luftballong.
Vad är värme?
När luften i flaskan placeras nära varmt vatten (antingen genom att tillsätta vattnet i flaskan eller genom att sänka ner den i en skål), absorberar luften en del av värmen från vattnet. Värme är ett mått på molekylers rörelse. Ju varmare temperaturen desto snabbare rör sig molekylerna i luften.
Uppvärmning av en gas
Torrsubstanser har ungefär samma storlek så länge de är fasta ämnen, och vätskor gör samma sak så länge de är vätskor. Gaser gör det dock inte. Molekylerna i en gas är inte bundna ihop. När de värms upp sprider de sig ut och flyger i alla riktningar i högre takt. Om de förvaras i en behållare, till exempel en flaska med en ballong ovanpå, slår de på behållarens sidor mer kraftfullt.
Tryck och expansion
Molekylerna i luften skapar alltid tryck. Otaliga molekyler kolliderar i allt varje sekund och skapar en konstant kraft. Innan luften i ballongen värms upp skapar molekylerna inuti lika mycket tryck som molekylerna utanför, vilket innebär att ballongen förblir i jämvikt och varken expanderar eller dras samman. När de värms upp börjar emellertid de inre molekylerna röra sig med mer kraft. De skapar mer tryck, vilket får ballongen att expandera utåt tills trycket utjämnas.