Почему воздушный шарик с закрытым выпускным клапаном, поднявшись высоко в небо, может лопнуть?

Воздушный шарик, поднявшись на большую высоту в небо, может лопнуть из-за действия физического закона, известного как закон Бойля-Мариотта, а также из-за разницы внутреннего и внешнего давления.

Закон Бойля-Мариотта гласит, что при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален его давлению. То есть, если давление на газ увеличивается, его объем сокращается, и наоборот.

Когда воздушный шарик поднимается в небо, высота над уровнем моря увеличивается, а следовательно, уменьшается атмосферное давление. Внутри шарика остается воздух под атмосферным давлением, которое было на земле. По мере подъема шарика воздух внутри шарика оказывает давление на стенки шарика, и при увеличении высоты разница между внутренним и внешним давлением увеличивается.

Если разница давлений становится слишком большой, шарик может не выдержать этого давления и лопнуть. Воздушный шарик имеет ограниченную прочность, и его материал не всегда способен выдержать значительное разницу в давлении.

Кроме того, по мере подъема шарика воздух охлаждается, так как температура воздуха в атмосфере снижается с высотой. Уменьшение температуры приводит к сокращению объема воздуха внутри шарика при постоянном давлении, что также может создавать дополнительное напряжение на материал шарика и способствовать его лопанию.

Поэтому, при подъеме воздушного шарика на большую высоту, где давление и температура существенно отличаются от условий на земле, может произойти лопание шарика из-за разницы давлений и сокращения объема газа внутри шарика