Si vous remplissez une bouteille d'eau très chaude à mi-chemin, puis étirez un ballon sur le dessus, le ballon se gonflera légèrement au cours des prochaines minutes. La même chose se produit si vous étirez un ballon sur une bouteille vide, puis collez cette bouteille dans un bol d'eau chaude. Ce n'est pas l'eau, mais la chaleur dans l'eau qui provoque le gonflement du ballon. Vous ne le savez peut-être pas, mais vous créez en fait votre propre ballon à air chaud.

Qu'est-ce que la chaleur?

Lorsque l'air dans la bouteille est placé près de l'eau chaude (soit en ajoutant l'eau à la bouteille, ou en l'immergeant dans un bol), l'air absorbe une partie de la chaleur de l'eau. La chaleur est une mesure du mouvement des molécules. Plus la température est élevée, plus les molécules se déplacent rapidement dans l'air.

Chauffer un gaz

Les solides restent à peu près de la même taille tant qu'ils sont solides, et les liquides font la même chose tant qu'ils sont liquides. Les gaz, cependant, n'en ont pas. Les molécules dans un gaz ne sont pas liées ensemble. Quand ils sont chauffés, ils s'étendent, volant dans toutes les directions à un rythme plus élevé. Si elles sont conservées dans un récipient, comme une bouteille avec un ballon sur le dessus, elles frappent les côtés du récipient avec plus de force.

Pression et Expansion

Les molécules dans l'air sont toujours créer de la pression. D'innombrables molécules entrent en collision toutes les secondes, créant une force constante. Avant que l'air dans le ballon ne soit chauffé, les molécules à l'intérieur créent autant de pression que les molécules à l'extérieur, ce qui signifie que le ballon reste à l'équilibre et ne se dilate ni ne se contracte. Quand ils sont chauffés, cependant, les molécules internes commencent à se déplacer avec plus de force. Ils créent plus de pression, provoquant l'expansion du ballon vers l'extérieur jusqu'à ce que la pression soit égale.