Montgolfière : Le Guide

Fonctionnement d’une montgolfière

Les montgolfières exploitent d’une part le principe d’Archimède et d’autre part la caractéristique des gaz d’avoir leur produit (pression * volume) égal à leur produit (constante * température). Ce deuxième principe est décrit par l’équation d’état des gaz parfaits.

Sous l’action de la chaleur, l’air se dilate. Sa masse volumique diminue : donc, à pression constante, l’air chaud prend plus de place pour le même poids, ou pèse moins lourd pour le même volume que l’air froid. On peut vérifier ce phénomène, dans une pièce calme, en plaçant un thermomètre au sol et un autre au plafond. On constate ainsi qu’il y a une légère différence de température et que l’air au plafond est plus chaud que l’air au sol.

Le poids de l’ensemble {ballon + air} dépend du poids de l’air contenu dans l’enveloppe. Si l’on diminue la masse volumique de l’air contenu dans l’enveloppe, le poids de l’ensemble diminue et le ballon peut « flotter dans l’air », car le poids va devenir inférieur à la poussée d’Archimède qui est une force constante et dirigée vers le haut (poids de l’air déplacé).

Comme la pression atmosphérique diminue avec l’altitude, d’environ 1 hPa par 28 pieds (soit environ 8,40m), la masse de l’air déplacé par le ballon diminue. Un point d’équilibre sera atteint lorsque le poids de la montgolfière sera égal au poids de l’air qu’elle déplace. Notons que de l’air s’échappe de l’enveloppe du ballon lorsque la pression atmosphérique diminue.

Contenu récupéré à partir de l’article de Wikipedia sous licence GPL