المحتوى
إذا قمت بملء زجاجة جزئيًا بماء ساخن جدًا ، ثم مدت بالونًا على الرقبة ، فسوف ينتفخ البالون قليلاً خلال الدقائق القليلة التالية. يحدث نفس الشيء إذا قمت بتمديد بالون فوق زجاجة فارغة ، ثم وضع الزجاجة في وعاء به ماء ساخن. ليس الماء ، ولكن حرارة الماء هي التي تجعل البالون ينتفخ. قد لا تعرف ذلك ، لكنك تقوم بالفعل بإنشاء منطاد الهواء الساخن الخاص بك.
بالونات الهواء الساخن
ما هي الحرارة؟
عندما يوضع الهواء داخل الزجاجة بالقرب من الماء الساخن (إما بإضافة الماء إليه أو بغمره في وعاء) ، فإن الهواء يمتص بعض الحرارة من الماء. الحرارة مقياس لحركة الجزيئات. كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زادت سرعة تحرك الجزيئات في الهواء.
تسخين الغاز
تظل المواد الصلبة بنفس الحجم تقريبًا ، طالما أنها تظل صلبة ، والسوائل تفعل الشيء نفسه أثناء كونها سائلة. لكن الغازات لا تفعل ذلك. جزيئات الغاز ليست مترابطة. عند تسخينها ، تنتشر ، وتحلق في جميع الاتجاهات ، بمعدل أعلى. إذا تم حفظها في وعاء ، مثل زجاجة بها بالون في الأعلى ، فإنها تضغط بإحكام على جوانب الحاوية.
الضغط والتوسع
تعمل جزيئات الهواء دائمًا على خلق ضغط. يصطدم عدد لا يحصى من الجزيئات في كل ثانية ، مما يخلق قوة ثابتة. قبل تسخين الهواء في البالون ، كانت الجزيئات التي كانت بداخله تخلق ضغطًا مساويًا لضغط الجزيئات في الخارج ، مما يعني أن البالون ظل في حالة توازن ولم يتمدد أو يتقلص. ومع ذلك ، عند تسخينها ، تبدأ الجزيئات الموجودة في الداخل في التحرك بقوة أكبر. إنها تخلق مزيدًا من الضغط ، مما يتسبب في تمدد البالون حتى يتم معادلة الضغط.