Dieses Netz hat viele Lücken, durch die kleinste Teilchen schlüpfen können. Die Ballonhaut ist also durchlässig. Wie Luft, Wasser und alle anderen Stoffe auch bestehen Duftstoffe aus winzig kleinen Teilchen: den Molekülen. Diese Duftmoleküle wandern durch die Ballonhaut nach draußen. Denn jeder Stoff will sich gleichmäßig im Raum verteilen. Da wir Duftstoffe auch in kleinen Mengen riechen können, merken wir sofort, dass die Ballonhaut durchlässig ist. Aber unser Geruchssinn lässt sich auch täuschen. Das hat Wissenschaftsjournalist Ranga Yogeshwar in einem Experiment mit Studenten gezeigt: Er stellte ein Fläschchen mit einer giftgrünen, angeblich stark riechenden Flüssigkeit aufs Pult und bat darum, wer etwas rieche, solle sich melden. Die Studenten in der ersten Reihe meldeten sich sofort, wenig später auch die dahinter. In dem Fläschchen war aber nur gefärbtes Wasser – absolut geruchlos! Was passiert:
Vielleicht erschnuppert Ihr Kind sofort schon eine Spur Vanille oder Zitrone. Heißluftballon im Klassenzimmer | LEIFIphysik. Doch spätestens nach einer Viertelstunde kann man die ausgesuchte Duftnote deutlich riechen.
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Trotzdem wird heute noch mit Hefe gebacken: zum Beispiel Hefezopf oder Pizza. Was passiert:
Es zischt und brodelt in der Flasche, und es bilden sich Schaumblasen. Der Luftballon richtet sich auf und beginnt zu wachsen – er wird aufgepustet! Mehr Infos unter: Klaus Gruber | dolphin photography
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Aus diesem Grund tanzen sie auch nicht in der Luft, sondern gleiten ganz ruhig am Himmel entlang.
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Werden Backpulver und Essig vermengt, entsteht dabei das Sprudelgas Kohlenstoffdioxid. Gase benötigen mehr Platz als Feststoffe oder Flüssigkeiten. Je mehr Gas entsteht, desto mehr Platz nimmt es ein – bis der Raum des Gefäßes, in dem es sich befindet, allein nicht mehr ausreicht. Das Gas muss das Gefäß verlassen und füllt so z. B. Experiment für Kinder - Experimente mit Luft: Schwebender Luftballon. einen Luftballon. Ähnliches kennen wir auch von Wasser: Wird es gekocht, klappert der Topfdeckel, weil das flüssige Wasser gasförmig wird. Wasser in gasförmigem Zustand braucht mehr Platz als flüssiges Wasser und passt nicht mehr in den Topf. Es drückt den Deckel nach oben und dampft aus dem Kochtopf heraus.
In Formeln
\[{F_{\rm{A}}} = {F_{{\rm{G, verdrängte\;Luft}}}} = {m_{{\rm{verdrängte\;Luft}}}} \cdot g\]
Hat der Ballon das Volumen \(V\) und die verdrängte (äußere) Luft die Dichte \({\rho _{\rm{a}}}\) so gilt auch
\[{F_{\rm{A}}} = {\rho _{\rm{a}}} \cdot V \cdot g\]
Die Dichte der Luft bei Normalbedingungen (\(\vartheta = 0^\circ C\) und \(p = 1013{\rm{hPa}}\)) ist \({\rho _{\rm{0}}} = 1, 3\frac{{{\rm{kg}}}}{{{{\rm{m}}^{\rm{3}}}}}\). Wird also z. Brüder Montgolfier: Himmelsstürmer im Heißluftballon | BR Wissen. B. \(1\rm{m^3}\) Luft bei Normalbedingungen verdrängt, so entsteht eine Auftriebskraft von
\[{F_{\rm{A}}} = 1, 3\frac{{{\rm{kg}}}}{{{{\rm{m}}^{\rm{3}}}}} \cdot 1{{\rm{m}}^{\rm{3}}} \cdot 10\frac{{\rm{N}}}{{{\rm{kg}}}} = 13{\rm{N}}\]
Aufgabe
Berechne das Volumen, das ein Körper der Masse \(1\rm{kg}\) haben müsste, damit er die gleiche Dichte hat wie Luft, also in Luft schweben würde. Warum braucht ein Ballon eine Gasfüllung? Aus dem Ergebnis der Aufgabe wird klar, dass für das Ballonfahren nur sehr voluminöse Körper in Frage kommen. Schon sehr früh (1670) hatte man die Idee mit einer großen evakuierten Kugel in die Lüfte zu steigen, jedoch würde eine solche Kugel dem äußeren Luftdruck nur standhalten, wenn ihre Hülle aus sehr steifem (und damit sehr schwerem) Material wäre.