Kvapaliny a tlak
Prečo sa balón pri výstupe do výšky zväčšuje?
Redakcia Atlasu vedomostí · Publikované 10. 11. 2026 · Aktualizované 11. 11. 2026
Balón sa vo výške zväčšuje, lebo okolitý tlak klesá a plyn vnútri sa v pružnom obale roztiahne. Pri stálej teplote a stálom množstve plynu platí p·V = konštanta, kým obal nepraskne.
Čo sa zmení a čo nie
V uzavretom balóne ostáva ten istý plyn. Pri výstupe klesá tlak okolia. Pružný obal sa nafukuje, kým tlak vnútri a vonku sú v rovnováhe s napätím obalu. Školský prvý model napätie obalu zanedbá a povie: pri stálej teplote je p·V stále.
Ak tlak klesne z 100 kPa na 50 kPa, objem sa zdvojnásobí. Z 0,003 m³ bude 0,006 m³. To nie je meranie konkrétneho letu. Je to dosadenie do Boylovho vzťahu. Teplota v skutočnosti s výškou často klesá, takže model „stále T“ je predpoklad, ktorý treba povedať nahlas.
Kde model končí
Obal nie je nekonečne pružný. Po dosiahnutí medze už objem nerastie podľa pV a balón môže prasknúť. Otvorený balón s horúcim vzduchom rieši inú úlohu: hustotu ohriateho vzduchu a otvorený spodok. Hélium, ktoré balón nadnáša pri zemi, vysvetľuje iný článok. Tu je otázka len, prečo ten istý uzavretý balón zaberá vo výške väčší objem.
Stlačiteľnosť plynu, ktorú vidíš ako zmenu objemu pri tlaku, je lekcia vlastností plynov.
Vyriešené príklady
1. Tlak klesne na polovicu
Zadanie. p₂ = p₁/2, T stále, n stále
Vzťah. V₂ = p₁V₁/p₂
Výsledok. 2 1
Objem sa v modeli zdvojnásobí. Číslo 2 je pomer objemov, nie metre kubické.
Úloha na precvičenie
Balón má pri 100 kPa objem 0,003 m³. Aký objem má pri 50 kPa v Boylovom modeli?
Odpoveď. 0,006 m³ Objem je 0,006 m³. Predpoklad je stála teplota, stály počet častíc a obal, ktorý ten objem unesie.
Kontrolný zoznam
- Model berie stálu teplotu a stály počet častíc.
- p₁V₁ = p₂V₂ len dovtedy, kým je obal voľný a nepraskne.
- Pokles tlaku na polovicu zdvojnásobí objem v tomto modeli.
- Nafukovací balón na oslave a meteorologický balón nie sú ten istý výrobok.
- Héliový vztlak z iného článku tu nie je zopakovaný ako dôvod rastu objemu.
Otázky a odpovede
Prečo tlak s výškou klesá?
Nad tebou je kratší a redší stĺpec vzduchu. Barometer vo výške ukáže menšie číslo. Balón cíti menší tlak zvonku.
Rastie balón donekonečna?
Nie. Obal má medzu. Meteorologický balón sa môže roztrhnúť. Model pV prestane platiť v okamihu, keď objem obal už nepustí alebo keď praskne.
Platí to pre horúci vzduch v otvorenom balóne?
Nie tým istým vzorcom. Otvorený horúcovzdušný balón mení hustotu ohrevom a vzduch môže unikať. Tu ide o uzavretý pružný obal.
Súvisiace články
Súvisiace lekcie
Zdroje a predpoklady
- Zaokrúhlené školské hodnoty a vzťahy použité v simuláciách Atlasu vedomostí
Odbornú recenziu konkrétnou osobou tento text neuvádza. Autorom je Redakcia Atlasu vedomostí.