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1. 为什么热气球燃烧空气的密度不变？

1、为什么热气球燃烧空气的密度不变？

空气是有质量的物质。相同体积的空气，温度不同，它们的密度、质量也不同。这就像水和冰，水结成冰后密度变小。把冰块按入水底，它总漂上来，就是因为冰比水密度小的缘故。气球升空的原理简单地说就是:球囊内空气被加热后密度变小，质量轻于球囊外相同体积的冷空气，于是球囊产生浮力而升空(像冰块在水中上浮一样)。对航空器而言，我们把这一浮力叫做升力。比如一个标准的AX-7级的热气球，它的球囊体积为2180立方米(77000英尺3)，在海平面气温15℃时，该球囊内空气总质量为2670公斤。燃烧器将球囊内空气加温时，囊内空气膨胀，密度变小，膨胀后多余的空气从气球底口排出。囊内2180立方米的热空气达到100℃时，质量变为2070公斤，比相同体积的冷空气(15℃)轻了600公斤，此时气球产生了600公斤的升力。如果气球飞行总质量小于600公斤，气球就可以上升了。

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热气球升空的原理是对里面的空气进行加热后，空气受热膨胀，就会逸散出来，导致热气球内部热空气密度变小，而外部冷空气密度大，通常空气加热后密度减小，温度达到100℃，密度约为0.95kg/m3，是未加热空气的1/1.3。根据阿基米德的浮力公式，可知热气球外部冷空气密度大，内部空气密度小，从而外部空气对热气球产生浮力作用（对航空器而言，通常将该浮力成为升力），致使热气球上浮，而并不是因为体积的变化，事实上热气球在球囊一定的情况下，排开空气的体积近似不变的。

热气球，更严格的讲应叫做密封热气球，由球囊、吊篮和加热装置三部分构成。球皮是由强化尼龙制成的（有的热气球是由涤纶制成的），尽管它的质量很轻，但却极结实，球囊是不透气的。

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