Почему воздух при нагревании расширяется, а при охлаждении сжимается?

Ответ (кратко)

Нагревание – увеличение скорости движения молекул воздуха. Чем быстрее они движутся, тем больше места в пространстве занимают.

Согревая воздух в пустой бутылке, можно таким способом надуть воздушный шарик, натянутый на её горлышко. Частицы воздуха, разгоняясь, будут биться о резиновые стенки, растягивать их. И наоборот, охлаждение воздуха замедляет движение молекул. Они колеблются все слабее, занимают меньше места – воздух сжимается, шарик на бутылке сдувается.

Самый простой способ доказать расширение воздуха при нагревании

Нагреваем огнеупорный шарик, наполненный воздухом комнатной температуры. Он расширяется и увеличивается в размере. Если нагревание прекратить, шарик начнет сжиматься в первоначальное состояние. Смотрите на фото.

Для справки

При t° = -190°C воздух сжимается до жидкого состояния, при — 210°С начинает твердеть.

Окружающий мир (3 класс).