自由に出入りできる入れ物の中の空気を暖めるとどんなことがおこるか考えてみましょう。
(1)中の空気をあたためると、空気は膨張する。
(2)膨張した分の空気は入口からあふれ外へ出る。
(3)あふれ出た空気の分だけ、軽くなる。
つまり、入れ物の中の空気はまわりの空気よりうすくなり、入れ物全体の重さが軽くなります。
このしくみを利用したのが、みなさんのよく知っている熱気球です。
高くあがるためには、ガスバーナーでプロパンガスをどんどんもやし、気球の中の空気をできるだけ膨張させて、気球を軽くするのです。
おりる時は、ガスバーナーの火を弱くしたり、止めたりしながら、気球の中にまわりの空気を少しずつ入れて、気球を重くするのです。
このように、空気をあたためるだけで、大空を飛ぶことができるのです。
熱による、空気の膨張を利用して大空を飛ぶ。こんな夢のようなことを考えついたのは、いったいだれだったのでしょうか。
それはフランスのモンゴルフィエ兄弟で、1782年に初めて熱気球で空を飛ぶことに成功したのです。
今では、たいへん軽くて、熱に強い材質で気球を作り、プロパンガスバーナーで空気をあたためるので、数千メートルもの高さにまで上がったという記録があります。
熱気球ばかりでなく、熱で気体が膨張し、上に上がる現象は、みなさんの身のまわりにもよく見られます。
よくもえているストーブの上に、小さなうすい紙をはなしてごらんなさい。紙はどうなるでしよう。
これは、ストーブの熱で、まわりの空気があたためられて膨張し、上へあがっていくために、紙もいっしょに上がっていくのです。
