열기구의 원리는 어떻게 되는지 궁금합니다
어릴때 열기구가 올라가는것을 눈앞에서 본적이 있는데요
엔진이없는데도 하늘로 뜨던데 어떤원리로 하늘로뜨는것인지 궁금합니다
안녕하세요.
열기구가 하늘로 뜨는 원리는 열역학적 현상을 기반으로 합니다. 이 원리는 공기의 밀도 차이와 부력의 개념을 활용하여 설명될 수 있습니다. 열기구의 구조는 주로 큰 덮개인 풍선(발롱)과 이 풍선을 가열하는 버너로 구성되어 있습니다. 버너는 프로판 가스를 연료로 사용하며, 불꽃을 통해 풍선 내부의 공기를 가열합니다.
공기가 가열될 때, 그 온도는 주변 공기보다 높아지며, 따라서 가열된 공기의 부피는 팽창하고 밀도는 감소합니다. 이렇게 가벼워진 공기는 무거운 차가운 공기보다 상대적으로 가벼워지기 때문에, 아르키메데스의 원리는 어떤 물체가 유체에 잠길 때, 그 물체는 밀어내는 유체의 무게만큼의 부력을 받는다고 설명합니다. 따라서, 풍선 내부의 가벼운 공기는 무게에 비해 충분한 부력을 받아 열기구를 하늘로 띄우는 힘을 제공합니다.
상승력을 조절하기 위해서는 버너로 가열하는 공기의 양을 조절하면 됩니다. 버너의 불꽃을 강화하면 공기가 더 가열되어 부력이 증가하고, 열기구는 더 상승합니다. 반대로 가열을 줄이면 공기가 식어 부력이 감소하며, 열기구는 하강하게 됩니다.
이러한 과정은 열기구가 엔진 없어도 상승할 수 있게 하는 기본적인 원리로, 간단하지만 매우 효과적인 물리적 원리를 활용한 것입니다.안녕하세요. 김재현 전문가입니다.
열기구 내부의 공기를 뜨겁게 데우면 공기가 팽창합니다. 그럼 내부 외부의 공기의 밀도차가 발생하여 내부공기는 외부공기보다 위로 가려고 하는 대류현상이 일어나게됩니다 이 힘으로 열기구가 뜨는것이죠