1。化学エネルギーへの熱エネルギー:
* 燃料燃焼: 風船のバーナーは、風船の封筒内で空気を加熱します。これが初期のエネルギー変換です。燃料(通常はプロパン)は、大量の熱エネルギーを放出する化学反応(燃焼)を受けます。
* 熱伝達: この熱エネルギーは、炎からバルーンエンベロープ内の周囲の空気に伝達されます。
2。ポテンシャルエネルギーへの熱エネルギー:
* 空気拡張: 風船内の空気が熱くなると、膨張します。この膨張により、空気は周囲の涼しい空気よりも密度が低くなります。
* 浮力: 風船内の密度の低い加熱された空気は、風船の重量を克服し、上昇する上昇力(浮力)を作成します。風船は本質的に熱気のクッションに浮かんでいます。
3。運動エネルギーへのポテンシャルエネルギー:
* 上昇: 風船が上昇すると、そのポテンシャルエネルギーが増加します。
* 動き: 風が風船を捕まえて水平方向に動かせると、風船のポテンシャルエネルギーを運動エネルギーに変換できます。
4。エネルギー損失:
* 熱損失: 風船内の熱気は、周囲の環境への熱を徐々に失います。
* 摩擦: 風船は、空気中を移動する際に摩擦を経験し、エネルギーの一部も消散します。
要約:
熱気球の動作には、エネルギー変換のシーケンスが含まれます。
* 化学エネルギー(燃料)→熱エネルギー(熱気)→ポテンシャルエネルギー(高さ)→運動エネルギー(動き)
このプロセスは、浮力の基本原則に依存しています - 密度の高い涼しい環境では、密度の低い熱気が上昇します。