Khí cầu không khí nóng
Đa số chúng ta đều đã từng thấy chúng. To lớn và sặc sỡ màu sắc, những quả khí cầu không khí nóng mang người đi những hành trình dài trong không khí. Làm thế nào nó có thể bay như vậy?
Những chiếc máy bay nhẹ hơn không khí này có vài phương thức hoạt động khác nhau. Thứ nhất, mỗi khí cầu không khí nóng có một cái túi chứa đầy không khí, hay lớp vỏ. Do kích cỡ lớn của nó, cái túi đó có thể đánh giạt đi rất nhiều không khí. Nhưng không khí dời sang chỗ khác đẩy ngược trở lại. Thật vậy, không khí bị dịch chỗ này tác dụng lực mạnh đến mức nó giữ cho cái túi nổi lên. Nói cách khác, cái túi đó là một vật nổi.
Nhưng cái rỗ buộc với cái túi thì vẫn ở trên đất. Tải trọng của thiết bị và con người mà nó mang thì nặng.
Quả khí cầu không khí nóng sặc sỡ màu sắc nổi bồng bềnh trong Thung lũng Napa ở California.
Nung nóng và làm nguội không khí
Để làm cho khí cầu không khí nóng bay lên, người phi công phải bật đèn mỏ dưới cái túi. Mỏ đèn tạo ra lửa. Không khí nóng nhanh chóng dâng vào cái túi khổng lồ. Điều này làm nóng các phân tử không khí bên trong. Chúng bắt đầu chuyển động nhanh hơn. Đồng thời, một số phân tử thoát ra ngoài qua phía dưới đáy của túi. Sự thoát ra đó để lại ít phân tử không khí bên trong hơn. Chúng cũng ở cách xa nhau hơn. Không khí bên trong khi đó kém đậm đặc hơn không khí bên ngoài, và vì thế nó nhẹ hơn. Kết quả là gì? Khí cầu không khí nóng bay lên cao.
Để hạ khí cầu không khí nóng xuống, người phi công tắt mỏ đèn đi. Không khí bên trong túi nguội dần đi. Điều đó có nghĩa là các phân tử không khí chuyển động chậm dần. Chúng cũng tiến đến gần nhau hơn. Không bao lâu sau thì đã có chỗ cho không khí bên ngoài tràn trở vào trong túi. Có nhiều phân tử hơn khiến cho không khí bên trong túi trở nên đậm đặc hơn – và nặng hơn. Vì thế, máy bay sẽ hạ xuống.
Chuyến bay khí cầu không khí nóng đầu tiên
Năm 1783, hai anh em người Pháp đã tạo nên lịch sử. Joseph và Jacques Montgolfer đã chế tạo một cái túi bằng tơ và bơm đầy không khí nóng vào trong nó từ một ngọn lửa rơm. Họ gắn một cái giỏ vào nó và quan sát thấy khí cầu không khí nóng của họ bay xa dần. Những người thợ bay đầu tiên là một con vịt, một con gà và một con cừu. Không bao lâu sau, những hành khách con người đầu tiên đã thực hiện một chuyến bay trên một khí cầu Montgolfer – trôi nổi trên bầu trời Paris trong gần nửa giờ đồng hồ.
Phần tiếp theo: Khí cầu bay
Máy bay hoạt động như thế nào?
Susan Markowitz Meredith
