Question

一个密度比空气小的气球飘到高空中为什么最后会处于上下悬浮状态？

Answer 1

1.在地球表面附近，空气的密度ρ比气球里的气体密度ρ'大。

气球的重力（包括里面的气体）：

G=ρ'gV；

空气对气球的浮力：

F浮=ρgV排。

由于气球的外形体积V等于V排，ρ'＜ρ，所以气球受到的浮力F浮 大于气球的重力G，气球会上浮。

2.离地面越高的位置，空气的密度越小，当气球上升到一定高度时，气球外部的空气密度就会减小到与气球内部气体的密度相同，即ρ=ρ'。此时，气球受到的浮力：

F浮=ρ'gV排将等于气球的重力G=ρ'gV，所以气球会悬浮在空气中（由于空气密度的不稳定，使得气球忽上忽下地悬浮）。

3.另外，热气球是靠改变球内气体温度来改变球内气体密度的，使热气球能够在空中不同位置悬浮。