Question

em qual estado se encontra o balão de ar quente ?

Answer 1

Balão de ar quente – como “funciona”?

Suponho que a questão acima seja fácil de responder para muitos: “O ar quente sobe, isto é, é mais leve que o restante ar que está à temperatura ambiente; daí que nos incêndios se recomende a andar junto ao chão, porque o fumo, que está quente, sobe, e junto ao chão poder-se-á encontrar oxigénio.” E porquê? Que efeito tem a temperatura no ar? A resposta a esta questão não só é válida para o ar, como para todos os gases, líquidos e sólidos, ou seja, basicamente para tudo. Maior temperatura leva a que, normalmente, “tudo” expanda. Esta expansão significa que o mesmo “objecto” (com “objecto” refiro-me a sólidos, líquidos e gases), com o mesmo peso, passa a ocupar um maior volume, portanto a densidade diminui (que é a razão entre a massa e o volume de um objecto). Portanto, o que foi dito anteriormente de o ar quente ser mais leve que o ar frio, não é exactamente verdade – o peso é o mesmo, a diferença é que a dada quantidade de ar quente ocupa uma maior espaço que a mesma quantidade de ar frio. Assim, o que acontece para um balão se manter “lá em cima” não é mais que um fenómeno semelhante ao de se ter um pedaço de madeira a flutuar na água.

Talvez alguns se estejam a questionar: “Mas então, porque é que os balões não continuam a subir até sair da atmosfera?” Acontece que subir o primeiro quilómetro é mais fácil que subir o segundo, e o segundo mais fácil que o terceiro… Quanto mais se sobe, mais rarefeito é o ar (daí que quem não está habituado ao “ar da montanha”, tenha dificuldades em respirar, pois existe menos ar por uma dada unidade de volume, em comparação com o “ar ao nível do mar”), ou seja, menos denso é o ar, e como tal, mais se terá que aquecer o ar do balão para conseguir voar mais para cima. (Claro que nesta “história”, não nos podemos esquecer da gravidade – ver figura seguinte, que é a força que está a ser vencida quando existe uma diferença significativa de densidades – uma diferença mínima não chega, pois não nos podemos esquecer que o balão tem que “puxar” o cesto e os pesos que tiver dentro).