Πώς λειτουργεί ένα μπαλόνι ζεστού αέρα στη θεωρία των σωματιδίων;
1. Τα βασικά της θερμότητας και της ύλης
* σωματίδια σε κίνηση: Όλη η ύλη αποτελείται από μικροσκοπικά σωματίδια που βρίσκονται συνεχώς σε κίνηση. Όσο πιο ζεστό είναι το θέμα, τόσο πιο γρήγορα κινούνται τα σωματίδια.
* επέκταση και συστολή: Όταν η ύλη θερμαίνεται, τα σωματίδια κινούνται ταχύτερα και εξαπλώνονται περισσότερο, προκαλώντας την επέκταση του θέματος. Όταν ψύχεται η ύλη, τα σωματίδια επιβραδύνουν και μετακινούνται πιο κοντά, προκαλώντας τη σύναψη συμβάσεων.
2. Μπαλόνια ζεστού αέρα και θεωρία σωματιδίων
* Ο καυστήρας: Ο καυστήρας θερμαίνει τον αέρα μέσα στο μπαλόνι. Αυτό κάνει τα σωματίδια του αέρα μέσα στο μπαλόνι να κινούνται γρηγορότερα και να απλώνονται πιο μακριά.
* Διαφορά πυκνότητας: Ο ζεστός αέρας μέσα στο μπαλόνι γίνεται λιγότερο πυκνό από τον πιο δροσερό αέρα έξω. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο ίδιος αριθμός σωματιδίων αέρα καταλαμβάνουν μεγαλύτερο όγκο όταν είναι ζεστό.
* Πλευρία: Δεδομένου ότι ο ζεστός αέρας μέσα στο μπαλόνι είναι λιγότερο πυκνό από τον αέρα έξω, το μπαλόνι βιώνει μια ανοδική δύναμη που ονομάζεται πλευστότητα. Αυτή η δύναμη είναι αυτό που σηκώνει το μπαλόνι.
* Ο φάκελος: Ο φάκελος του μπαλονιού (το τμήμα του υφάσματος) εμποδίζει τη διαφυγή του ζεστού αέρα, επιτρέποντας τη συνέχιση της πλευστότητας.
* ψύξη και κάθοδος: Για να κατεβεί, ο πιλότος σταματά να θέτει τον αέρα. Ο αέρας μέσα στο μπαλόνι ψύχεται, τα σωματίδια επιβραδύνουν και κινούνται πιο κοντά, κάνοντας τον αέρα πυκνότητας. Αυτό μειώνει την άνωση, προκαλώντας την πτώση του μπαλονιού.
Εν ολίγοις: Τα μπαλόνια ζεστού αέρα δουλεύουν επειδή ο καυστήρας θερμαίνει τον αέρα μέσα στο μπαλόνι, προκαλώντας το να επεκταθεί και να γίνει λιγότερο πυκνός από τον περιβάλλοντα αέρα. Αυτό δημιουργεί μια ανοδική δύναμη (πλευστότητα) που σηκώνει το μπαλόνι.
Εδώ είναι μια αναλογία: Φανταστείτε ότι έχετε ένα μπολ γεμάτο μάρμαρα και ένα άλλο μπολ γεμάτο μπάλες πινγκ πονγκ. Τα μάρμαρα είναι σαν τον δροσερό αέρα και οι μπάλες πινγκ πονγκ είναι σαν τον ζεστό αέρα. Ο ίδιος αριθμός μπάλες πινγκ πονγκ θα πάρει περισσότερο χώρο από τον ίδιο αριθμό μάρμαρων. Οι λιγότερο πυκνές μπάλες πινγκ πονγκ θα επιπλέουν πάνω από τα μάρμαρα, όπως και το μπαλόνι ζεστού αέρα επιπλέει στον ψυχρότερο αέρα.
