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Physik im Alltag und Naturphänomene, Physik und Kultur

Warum schwebt ein Heißluftballon?

Ich bekomme immer wieder Anfragen zu Alltags- und Naturphänomenen und werde in Zukunft meine Antworten auch als Blogbeitrag bringen. Ich werde die Erklärungen mit einem Wort Einsteins so einfach wie möglich formulieren, aber nicht einfacher. Diesmal geht es um die Frage, warum ein Heißluftballon in der Luft schweben kann.

Warme Luft steigt auf. Der Grund dafür ist, dass sich Luft bei Erwärmung ausdehnt. Man sagt auch, sie wird leichter und meint damit, dass ihre Dichte abnimmt. Die kältere und daher schwerere Umgebungsluft wird stärker von der Erde angezogen und drückt die leichtere erwärmte Luft nach oben weg.
Daraus entstand schon sehr früh der Gedanke, heiße Luft in einen Ballon zu füllen und diesen dann aufsteigen zu lassen. Allerdings war die Umsetzung der Idee insofern schwierig, als die Dichteabnahme der Luft durch Erwärmung so gering ist, dass man schon einen sehr großen Ballon mit heißer Luft füllen muss, um zum einen den Ballon selbst und zum anderen auch noch die Nutzlast, z.B. einen Menschen in die Luft gehen zu lassen.
Die ersten erfolgreichen Konstrukteure eines solchen Heißluftballons waren die Brüder Joseph Michel und Jacques Etienne Montgolfier. Weil man der Sache noch nicht so ganz traute, gingen am 4. oder 5. Juni 1783 als erste Passagiere ein Hahn, eine Ente und ein Schaf in die Luft. Aber schon kurze Zeit später, am 21. November 1783 stiegen als erste Ballonfahrer der Geschichte Jean-François Pilâtre de Rozier und François d’Arlandes mit dem Ballon auf.
Heute kann man Heißluftballons häufig beobachten. Meist hört man den Ballon bevor man ihn sieht. Denn da sich die heiße Luft ständig abkühlt, muss sie in kurzen Abständen mit einem Gasbrenner wieder aufgeheizt werden. Das charakteristische Geräusch des brennenden Gases ist zumindest auf dem Lande schon von weitem zu hören.
Den hier abgebildeten Ballon habe ich vor ein paar Tagen in den Abendstunden von meinem Balkon aus aufgenommen. Soweit ich es sehen konnte, war nur eine Person an Bord bzw. im Korb (linkes Foto).

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Diskussionen

18 Gedanken zu “Warum schwebt ein Heißluftballon?

  1. 1783 entdeckte die Menschheit nicht weniger als die Lösung eines quälenden Gedankens: den Ausgang aus ihrer Unfähigkeit zu fliegen. Sie vollzog die Auflehnung gegen die alten Maße und Gewichte. Noch hundert Jahre danach wird Nietzsche die wachsenden Freunde des experimentellen Lebens „Luft-Schiffahrer des Geistes“ nennen.

    Hegel glaubte diese werküberlegenen Stimmungen nur als Übergang hinstellen zu lassen. Er sah in solchen Ansätzen die Ausbreitungen einer haltlosen Willkür auf die objektivierte Welt. Aber von nun an lag nicht weniger in der Luft als das Ende der Schwerkraft. Dem ontologischen Gerede das immer nur vom Einen das Not tut hatte reden können, schlug die Stunde. Es beginnen die Experimente mit der Leichtigkeit.

    PS.:
    Gestern lief im Fernsehen eine Erinnerungssendung an das tragische Unglück und das Ende der Concorde. Wer aber glaubt, dass trotz der ursprünglichen Absicht den Überschall einzustellen dieser Weg zu Ende ist, der irrt. Der Bericht endete mit dem Stand der Entwicklung der Nachfolgemodelle mit dreifacher Schallgeschwindigkeit.
    Kurz blitzt da die uralte Frage auf:
    Wer ist der Mensch? Ein frivoles, haltloses Wesen? Je unwahrscheinlicher die Aufgabe, umso wahrscheinlicher setzen sich Menschen daran, sie zu lösen. Dieser kindliche Trotz, diese kindliche Feude, diese kindliche Neugier, diese kindliche Unbesorgtheit…wohin treibt sie uns?

    Verfasst von paulpeterheinz | 6. August 2021, 07:19
    • Vielen Dank für deine philosophischen Hintergrundinformationen. Der Wunsch die Schwerkraft zu überwinden und damit aus der als Gefangenschaft empfundenen gravitationalen Sicherheitsbindung an die ihn nährende Erde auszubrechen treibt den Menschen seit jeher um. Die Himmelfahrt war schon immer das höchste nicht der Gefühle und wurde nicht selten zum Himmelfahrtskommando. Die jüngste Etappe ist der Weltraumtourismus, der jüngst mit viel Trara seinen Jungfernflug absolviert hat.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 6. August 2021, 09:14
      • Weltraumtourismus ist für mich eine weitere Perversion des „Fortschritts“. Vielleicht auch dessen „Gipfel“ weil die „nährende“ Erde ja doch ersichtlich schlapp macht. Wir benötigen unbedingt eine neue :-(((
        Der erste Himmelfahrer hat sich sicherlich nicht umsonst davon gemacht.

        Verfasst von paulpeterheinz | 6. August 2021, 09:27
      • So sehe ich das auch.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 6. August 2021, 09:45
    • Vielen Dank für den Hinweis. Ich zeichne es gerade auf, um es mir später anzuschauen.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 6. August 2021, 20:24
      • Ich bin gerade bei Minute 44 des arte Videos über „Die Erdzerstörer“: ..und ich habe mir nochmals das Zitat von Canetti ( s. Kommentar unten) angesehen. Es heißt dort weiter:..“.Das Kleinste hat gesiegt… Der Weg zur Atombombe ist ein philosophischer…“

        Verfasst von paulpeterheinz | 7. August 2021, 10:51
      • Komisch, gerade wollte ich dein begonnenes Canetti-Zitat ergänzen („…von den Möglichkeiten, die wir nicht ahnten, welch ein Segen.“, da war es weg. Ja, „Das ist das Paradoxon der Macht“.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 7. August 2021, 11:02
  2. Vor etwa drei Jahren sah ich im Kino einen Film über sechs grossbauprojekte.

    In einem wurde ein Berg abgetragen, um eine zusammenhängende Stadt zu bauen.
    In einem anderen Projekt wurde gesagt, dass man den Carrara marmor 100 Fach schneller abbauen kann als zuvor, durch entspr. Technik möglich.
    Und wieder in einem Bergwerk irgendwo in europa sagte die ingenieurin: wir können notfalls auch noch 200 m tiefer.

    Also: was möglich wird wird auch umgesetzt ohne weitere ethischen Fragen. Das ist in etwa so wie eine weitere Scheibe Salami abschneiden. Wenns schmeckt, wieso nicht?

    Verfasst von kopfundgestalt | 6. August 2021, 22:52
    • Es ist leider so, dass aus ethischen Erwägungen heraus bislang keine technische Neuerung unterblieben ist. Immer hat man und wird man Rechtfertigungen finden. Man denke etwa an die Atombombe und andere Massenvernichtungsmittel.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 7. August 2021, 08:38
      • Man sagt zu Recht: Erst kommt das Fressen, dann die Moral: will sagen: die Ethik ist eine „Wanderausstellung“ sie „folgt“ flexibel den Gegebenheiten als nachträgliche Legitimation des anfänglich unwahrscheinlichen. Heute existiert ja ein Ethikrat: Ethik „vom grünen Tisch“.

        Verfasst von paulpeterheinz | 7. August 2021, 09:09
      • Das lässt sich leider nur schwer widerlegen…

        Verfasst von Joachim Schlichting | 7. August 2021, 09:30
    • Manche behaupten, der Mensch steht von Beginn an unter einer Vertikalspannung: in der ersten Phase hebt er den Kopf, in der zweiten richtet er sich zum aufrechten Gang und gleichzeitig „sieht“ er dadurch weiter und höher.
      Für das „weiter“ hat er Füße, für das Höher „wächst“ seine zerebrale Kompetenz die er bald auch in spekulativ technische und für unverständliches in religiöse Vertikalspannung umsetzt. Alles passiert -jeder kann es in sich „spüren“- in einer seltsamen Mischung aus Neugier, Nervenspannung, Hoffnung, Stress, Schaffensdrang (auch aus Langweile) Erfolgswille, Unzufriednehiet mit dem Bestehnden usw.usw.

      Verfasst von paulpeterheinz | 7. August 2021, 08:53
      • „Vertikalspannung“ ist gut. Die entsteht durch die Schwerkraft, die es uns schwer macht hochzukommen. Im übertragenen Sinne hat sich der Wunsch immer höher hinaus zu wollen, der Schwerkraft zu trotzen, in Ausdrücken wie „hohe Ziele“, „hochfliegende Pläne“, „Karriereleiter“ etc. NIEDERgeschlagen (sic!). Das Gegenteil kennen wir auch, „down“ ist, „am Boden zerschmettert“, „tief gefallen“ ist.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 7. August 2021, 09:13
    • Nach dem 6. August 1945 schreibt Elias Canetti in seinen Aufzeichnungen:
      „Dass uns all die Zeit nicht glühend heiß war, von den Möglichkeiten, die wir nicht ahnten, welch ein Segen.“
      Die Hauptereignisse des 20. Jhdts. machen seine Aussage überdeutlich:
      – die instrumentalisierte Kernkraft
      – die aufgedeckten Immunsysteme
      – das entschlüsselte Gnom und
      – das offengelegte Gehirn

      Alle Bürger und forschende Mitspieler der Zivilisation sind mit dem Monströsen konfrontiert. Und??? wird uns glühend heiß? Eher weniger oder wenn gelegentlich. Wir lernen mit dem Monströsen zu leben und erproben uns als Nachbarn des Unwahrscheinlichen. Petrischalen rufen keine großen Proteste hervor.

      Verfasst von paulpeterheinz | 7. August 2021, 09:43
      • Es gab auch einen Gruselfilm (aus den 50ern wohl.) Da ging es um einen Forscher, der tiefer sehen wollte als alle anderen (ich weiß nicht, was er genau anstrebte, zu lange her) und zum Schluss zu wurden seine Augäpfel plötzlich schwarz – und er sah überhaupt nichts mehr.
        Offenbar hatte er eine Grenze überschritten.
        Und von Grenzen wollen wir doch nichts wissen, als Menschheit, nicht wahr?!

        Verfasst von kopfundgestalt | 7. August 2021, 11:12
      • Antwort: Du kennst doch die drei Affen – nichts hören, nichts sehen und nichts sagen. Vielleicht hast du sie sogar schon getöpfert.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 7. August 2021, 13:50

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