1. De basisprincipes van warmte en materie

* deeltjes in beweging: Alle materie bestaat uit kleine deeltjes die constant in beweging zijn. Hoe heter de materie, hoe sneller de deeltjes bewegen.

* Uitbreiding en samentrekking: Wanneer materie wordt verwarmd, bewegen de deeltjes sneller en verspreiden ze zich verder uit elkaar, waardoor de zaak zich uitbreidt. Wanneer materie wordt afgekoeld, vertragen de deeltjes en komen ze dichter bij elkaar, waardoor het samentrekt.

2. Hete luchtballonnen en deeltjesheorie

* de brander: De brander verwarmt de lucht in de ballon. Hierdoor bewegen de luchtdeeltjes in de ballon sneller en verspreidt zich verder uit elkaar.

* Dichtheidsverschil: De hete lucht in de ballon wordt minder dicht dan de koelere lucht buiten. Dit komt omdat hetzelfde aantal luchtdeeltjes een groter volume inneemt als ze heet zijn.

* drijfvermogen: Omdat de hete lucht in de ballon minder dicht is dan de lucht buiten, ervaart de ballon een opwaartse kracht genaamd drijfvermogen. Deze kracht is wat de ballon optilt.

* de envelop: De ballonomhulling (het stofgedeelte) voorkomt dat de hete lucht ontsnapt, waardoor het drijfvermogen kan doorgaan.

* Koeling en afdaling: Om af te dalen, stopt de piloot stopt met het verwarmen van de lucht. De lucht in de ballon koelt af, de deeltjes vertragen en komen dichter bij elkaar, waardoor de luchtdichter wordt. Dit vermindert het drijfvermogen, waardoor de ballon afdaalt.

Kortom: Hete luchtballonnen werken omdat de brander de lucht in de ballon verwarmt, waardoor deze zich uitbreidt en minder dicht wordt dan de omliggende lucht. Dit creëert een opwaartse kracht (drijfvermogen) die de ballon optilt.

Hier is een analogie: Stel je voor dat je een kom vol knikkers hebt en nog een kom vol pingpongballen. De knikkers zijn als de koele lucht en de pingpongballen zijn als de hete lucht. Hetzelfde aantal pingpongballen neemt meer ruimte in beslag dan hetzelfde aantal knikkers. De minder dichte pingpongballen zullen op de knikkers zweven, net zoals de hete luchtballon in de koelere lucht drijft.