Pour résumer, l'air chaud est donc plus léger que l'air froid. La température à l'intérieur du ballon est régulé grâce au brûleur et à la soupape, ce qui permet de monter ou de descendre et donc d'effectuer un vol en montgolfière.
Plus l'air est chauffé, plus la masse contenue dans le volume est allégée et plus le ballon s'élève, une hypothèse que l'on vérifiera en en fabriquant une (voir plus loin). Lorsque l'air contenu dans l'enveloppe de la montgolfière est chauffé, il se dilate, donc son volume augmente.
Le ballon contenant l'air subit une force d'Archimède égale au poids de l'air enfermé dans le ballon, alors il reste en suspension. Comme l'hélium est 7,2 fois moins dense que l'air, son poids est 7,2 fois plus faible que la poussée d'Archimède et le ballon s'élève.
L'air chaud monte.
L'air, comme presque tous les corps, se dilate lorsqu'il s'échauffe. Sa masse volumique est plus faible que celle de l'air froid. Du fait de la poussée d'Archimède, une parcelle d'air chaud entourée d'air plus froid aura tendance à monter.
Le ballon est composé d'une enveloppe de latex gonflée à l'hélium, gaz qui possède les propriétés d'être plus léger que l'air et d'être ininflammable. Grâce à la poussée d'Archimède, le ballon s'élève dans l'atmosphère. Plus il monte, plus la pression de l'air autour de lui, diminue.
Le principe de vol de la Montgolfière
De l'air est enfermé dans une enveloppe (le ballon). Il est chauffé par la flamme du brûleur. Les molécules d'air enfermées dans l'enveloppe s'agitent, elles deviennent plus distantes, moins denses. Elles montent alors vers le haut de l'enveloppe.
Tout comme l'explique la fameuse poussée d'Archimède, l'hélium ayant un poids 7 fois plus léger que l'air permet une fois introduit dans le ballon, à ce dernier de s'envoler. L'air exerçant une poussée sur ce gaz léger a pour conséquence une prise d'altitude instantanée et express du ballon.
Le volume d'air chauffé augmente parce que l'espace entre les particules de gaz augmente de par l'accroissement de leur énergie cinétique. La bulle d'air chaude permet à la montgolfière de s'élever puisque sa masse volumique est plus faible.
La dilatation thermique correspond à l'augmentation du volume d'une substance causée par l'augmentation de sa température.
La densité de l'air diminue au fur et à mesure que la température augmente. donc le son se propage plus vite dans l'air chaud . Célérité du son= 331m/S+0,617T°( Celsius ).
Les gonflables en latex se dilatent sous la chaleur et éclatent rapidement. S'ils sont exposés au soleil, cela va de soi qu'ils ne feront pas long feu. En revanche, les ballons en aluminium remplis à l'hélium resteront intacts durant au moins une heure sous un soleil ardent.
Les frères Montgolfier, Joseph-Michel (1740-1810) et Jacques-Étienne (1745-1799), sont des industriels français, inventeurs de la montgolfière, ballon à air chaud grâce auquel a été réalisé en 1783 le premier vol d'un être humain.
Placez le ballon sur vos lèvres et gonflez en prenant soin de pousser avec le ventre sans remplir vos joues d'air. Dès la première bulle d'air, le ballon pourra être gonflé sans trop d'effort. Le fait de souffler dans un ballon en latex est un effort pulmonaire qu'il ne faut pas reproduire avec insistance.
L'air chaud monte, l'air froid descend : c'est bien connu, on n'a qu'à regarder une montgolfière soulevée par de l'air chaud s'élever dans le ciel! Mais alors, pourquoi fait-il plus froid au sommet d'une montagne qu'au pied de celle-ci? Tout ça pourrait se résumer à une question de pression.
Puisqu'elle est naturellement plus légère que l'eau froide, l'eau chaude va monter au-dessus de cette dernière, laissant ainsi se former des couches de différentes températures.
Repérez la molette de réglage du thermostat qui peut être graduée (de 1 à 5), annotée avec un « + » et un « - », avec une pastille rouge et une bleue ou sans indication. Pour obtenir la température idéale qui, pour rappel, se situe autour de 55 °C, placez la molette en position centrale. Refermez le couvercle.
La plupart des matériaux se dilatent quand la température augmente. Cette dilatation gén`ere une augmentation du volume. C'est précisément cette propriété, qui est utilisée dans le construction de la plupart des thermom`etres. Cette expérience montre que l'allongement est proportionnel la longueur de la barre.
➢ Un phénomène physique est une transformation qui ne change pas la nature du corps. Ex : fusion, mouvement, dilatation des corps, changements d'états, phénomènes lumineux, effets du courant électrique...
Contraire : constriction, contraction, rétrécissement.
La loi de Gay-Lussac décrit la relation entre la pression et la température d'un gaz. Elle stipule qu'à volume constant, la pression d'une certaine quantité de gaz est directement proportionnelle à sa température absolue (P ∝ T).
La loi de Charles nous donne une équation reliant la température, 𝑇 et le volume, 𝑉 , d'un gaz à pression constante : 𝑉 𝑇 = 𝑘 .
A chaque fois que la température augmente,le fluide s'évapore partiellement entrainant une augmentation de la pression. Quand la température du liquide se stabilise, la pression en fait de même.
Pour une déco DIY vous pouvez fixer vos ballons avec du scotch double face ou du fil barbelé. Une fois vos ballons accrochés au mur ou au plafond, pensez à rajouter du ruban satiné dans la couleur des ballons que vous laisserez cascader.
Le bicarbonate lorsqu'il entre en contact avec le vinaigre va générer une réaction qui fera gonfler le ballon. La réaction qui se produit à l'intérieur du flacon lorsque le bicarbonate et le vinaigre entrent en contact va générer une effervescence dans le flacon.