熱気球の仕組み:
熱気球は浮力の原理に依存しています 。これがどのように機能しますか:
1。空気の加熱: 風船の底にあるバーナーは、風船の封筒内で空気を加熱します。
2。膨張と密度: 空気が熱くなると、空気粒子が運動エネルギーを獲得し、より速く遠く離れます。この膨張により、熱気は周囲の冷たい空気よりも密度が低くなります。
3。浮力力: 風船内の密度の低い熱気は、気球とそのバスケットに作用する重力の下向きの力よりも大きい上向きの浮力を生み出します。この力の違いにより、バルーンが地面から持ち上げることができます。
4。制御高度: バーナーから熱を調整することにより、パイロットは風船の高度を制御できます。熱が増えると、より多くの熱がリフトしますが、熱が少ないとバルーンが下降することができます。
粒子に何が起こるか:
* 運動エネルギーの増加: 空気が加熱されると、粒子は運動エネルギーを獲得します。これは、彼らがより速く動き、より頻繁に互いに衝突することを意味します。
* 間隔の増加: 運動エネルギーの増加により、空気粒子が遠くに移動し、密度が低下します。これが、周囲の冷たい空気よりも熱い空気を軽くするものです。
* 対流電流: 温度の違いにより、対流電流が生成されます。暑くて密度の低い空気が上昇しますが、より涼しく、密度の高い空気が沈みます。このプロセスは、バルーンの上向きリフトを維持するのに役立ちます。
要約: 風船の内側の空気を加熱すると、空気粒子がより速く動き、広がります。これにより、熱気は周囲の冷たい空気よりも密度が低くなり、バルーンを持ち上げる上向きの浮力を生み出します。