Liisa ja Paul vaatasid televiisorist loodussaadet. Loomade käitumist jälgiti õhust. Jälgimiseks ei sobinud ei helikopter ega ka lennuk, sest need teevad tugevat müra. Loodusuurija seisis suure ja värvikireva õhupallitaolise seadeldise alla kinnitatud korvis. Aeg-ajalt kerkis korvist tuleleek palli sisemusse. Tegemist oli kuumaõhupalliga.
- Kuidas saab kuumaõhupall õhus püsida?
Soojenedes õhk paisub, jahtudes tõmbub kokku
Õhu koostisse kuuluvate ainete osakesed on toatemperatuuril õhus üksteisest teatud kaugusel. Mida rohkem õhk soojeneb, seda suurem on osakeste omavaheline kaugus (seda hõredam on õhk). Osakeste arv ja mass on ühesugune, kuid soojendamisel võtavad need osakesed enda alla suurema ruumala. Järelikult on tihedam õhk raskem kui hõredam õhk.
b – Kõrgemal temperatuuril on osakesed üksteisest kaugemal (õhk on hõredam).
Katse
Teeme katse, et seda kontrollida.
Valmistame lihtsa kaalu, kus kaalukausside asemel on kaks ühesugust tühja, ilma korgita kolbi. Kaalud on tasakaalus. Nüüd soojendame ühte kolbi küünla või piirituslambiga. Mis toimub ja miks?
a – Paneme küünla põlema ja laseme tal mõnda aega põleda. Õhk küünla kohal soojeneb.
b – Kustutame küünla ja jälgime, kuidas liigub soojenenud õhk (suits) ülespoole. Soe õhk koos suitsuga on kergem ja tõuseb ülespoole. Küünla ümber õhk soojeneb ja paisub. Paisudes muutub õhk hõredamaks ja kergemaks. Külgedelt valgub küünla poole jahedam ja raskem õhk, mis surub sooja õhu ülespoole.
Esimene õhupallilend
Et soe õhk on külmast õhust kergem, siis hakati seda õhu omadust juba rohkem kui 200 aastat tagasi ära kasutama õhupallide lennutamisel. 1783. aasta 19. septembril lasti taevasse pall koos selle külge kinnitatud korvis olevate esimeste elusolenditega – lammas, part ja kukk. Lambast arvati, et ta on inimesele kõige lähedasem elusolend. Pardi kohta arvati, et kõrgustesse tõstmine ei tee talle viga. Kukk lisati meeskonda täiendava kontrollimise eesmärgil, kuna tegemist on linnuga, kes ei lenda suures kõrguses. Lend õnnestus ja juba paar kuud hiljem lendas palliga ka inimene.
Pean meeles
Soe õhk on kergem kui külm õhk. Soojem ning kergem õhk liigub ülespoole.
Soojenedes õhk paisub, jahtudes tõmbub kokku.
Küsimusi ja ülesandeid
- Mis juhtub õhuga soojenemisel ja jahtumisel?
- Miks täispumbatud jalgrattakumm võib lõhkeda, kui ratas seisab kuuma päikese käes?
- Selgita joonise abil, milles seisneb erinevus tiheda ja hõreda õhu vahel.
Edasimõtlemiseks ja uurimiseks
Soe õhk tõuseb maapinnalt ülespoole. Ühtlasi sisaldab see ka suurel hulgal veeauru. Kõrgemates õhukihtides on õhutemperatuur aga madalam kui maapinnal. Mis juhtub nüüd õhuga ja selles sisalduva veeauruga?
