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Evonik-Kinderuni: Die Flasche, die einen Ballon verschluckt

Evonik-Kinderuni : Die Flasche, die einen Ballon verschluckt

Warum Luft mal mehr und mal weniger Platz benötigt und wie man das zum Fliegen nutzen kann, erklärt die heutige Folge der Evonik-Kinderuni. Dazu gibt es ein Experiment – nicht nur für die Forscher in den Kitas, die bei der Aktion mitmachen.

Warum Luft mal mehr und mal weniger Platz benötigt und wie man das zum Fliegen nutzen kann, erklärt die heutige Folge der Evonik-Kinderuni. Dazu gibt es ein Experiment — nicht nur für die Forscher in den Kitas, die bei der Aktion mitmachen.

Max und Anna haben mit Mama und Papa auf einem Flugplatz Heißluftballons gesehen. Wie so ein Ballon mit Korb fliegen und Menschen transportieren kann, konnten sich Max und Anna nicht vorstellen. Schließlich ist in der Ballonhülle nur Luft. Papa hat gesagt: "Ja, es ist nur Luft. Aber da gibt es auch noch einen Trick." Die Evonik-Kinderuni erklärt ihn.

Füllt heißes Wasser mit Hilfe eines Trichters in eine Glasflasche. Das Wasser muss nicht kochend heiß sein. Es reicht heißes Wasser aus dem Wasserhahn. Jetzt lasst ihr das Wasser kurz in der Flasche, so dass das Glas sich aufheizen kann. Ob das Glas schon heiß ist, könnt ihr vorsichtig erfühlen. Wenn es heiß genug ist, schüttet ihr das Wasser aus — Topflappen zum Anfassen der Flasche nicht vergessen — und dann stülpt ihr sofort einen Luftballon über den Flaschenhals. Jetzt heißt es: warten und dem Luftballon vielleicht ein wenig durch Zupfen oder Anheben auf seinen Weg helfen.

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Was passiert? Der Luftballon wird ins Innere der Flasche gezogen und dehnt sich in der Flasche aus. Warum? Luft dehnt sich beim Erwärmen aus. Die Teilchen in der Luft — man nennt sie auch Moleküle — sind ständig in Bewegung. Je wärmer es wird, desto schneller bewegen sie sich. Und je schneller sie sich bewegen, desto mehr Platz benötigen sie. Das ist ein bisschen so wie mit Kindern, die draußen spielen: Zehn Kinder, die sich langsam bewegen, brauchen weniger Platz, als zehn Kinder, die herumrennen. Und genauso benötigen langsamere Moleküle (kalte Luft) weniger Platz als schnelle Moleküle (warme Luft). Durch das Aufheizen hat sich also die Luft in der Flasche ausgedehnt und dabei ist ein Teil der Luft aus der Flasche herausgeströmt.

Wird die Luft in der Flasche langsam wieder kälter, zieht sie sich zusammen. Damit ist jetzt wieder Platz für mehr Luft in der Flasche. Weil ihr aber den Luftballon über die Flasche gestülpt habt, kann beim Abkühlen keine Frischluft von außen in die Flasche hineinströmen. Es entsteht ein Unterdruck — ein Sog — und der zieht den Luftballon in die Flasche hinein. Je stärker dieser Unterdruck ist, desto mehr wird der Ballon hineingezogen. War die Flasche zum Beispiel kochend heiß, sieht es aus, als ob der Ballon in der Flasche aufgepustet wird. Das Aufpusten bewirkt die Luft, die von außen in die Flasche hinein will.

Ein Heißluftballon funktioniert nach demselben Prinzip. Unter dem Ballon ist ein Brenner. Er erwärmt die Luft im Ballon — und dann dehnt sich diese aus. Dabei wird ein Teil der Luft aus dem Ballon vertrieben. Und die Luft, die in der Hülle geblieben ist, ist jetzt leichter als die Luft, die drumherum ist. Deshalb steigt der Ballon nach oben.

(RP)