Om du fyller en flaska delvis med mycket varmt vatten, sträcker du en ballong över toppen, ballongen kommer att blåsa något över de närmaste några minuterna. Samma sak händer om du sträcker en ballong över en tom flaska och håller den flaskan i en skål varmt vatten. Det är inte vattnet, men värmen i vattnet som orsakar att ballongen blåses upp. Du kanske inte vet det, men du skapar faktiskt din egen luftballong.
Vad är värme?
När luften i flaskan placeras nära varmt vatten (antingen genom att lägga till vatten till flaskan, eller genom att nedsänka den i en skål) absorberar luften något av värmen från vattnet. Värme är en mätning av molekylernas rörelse. Ju hetare temperaturen desto snabbare flyttar molekylerna sig inuti luften.
Uppvärmning av gas
Fastämnena håller sig i samma storlek så länge de är fasta ämnen, och vätskor gör samma sak så länge de är vätskor. Gaser gör det dock inte. Molekylerna i en gas är inte bundna ihop. När de är uppvärmda sprider de sig och flyger i alla riktningar i högre takt. Om de hålls i en behållare, till exempel en flaska med en ballong ovanpå, träffar de sidorna av behållaren kraftigare.
Tryck och expansion
Molekylerna i luften är alltid skapa tryck. Otaliga molekyler kolliderar i allt varje sekund och skapar en konstant kraft. Innan luften i ballongen upphettas skapar molekylerna inuti lika mycket tryck som molekylerna utanför, vilket betyder att ballongen håller sig i jämvikt och inte expanderar eller kontraherar. När de blir uppvärmda börjar emellertid de inre molekylerna flytta med mer kraft. De skapar mer tryck, vilket gör att ballongen expanderar utåt tills trycket utjämnar.