✨ 最佳解答 ✨
＿ゲスト上ちゃん の考えは、(部分的には)正しいです。
＿熱気球のバルーンの中と外とでは、中の気圧の方が僅かに大きいです。
＿しかし、バルーンの中の気圧が高くなっても、下から逃げて行くので、殆ど同じに成ります。
＿全く同じ気圧であれば、膨らんだ状態で一定の形状を保持することは出来ません。
＿まず、閉じた系(システム)か、開かれた系(システム)か、で分けて考えて下さい。
＿大学受験までは、開かれた系(システム)ならば、圧力一定と考えて下さい。
＿滑らかな台、と言えば、摩擦が誤差範囲内になる程度に小さい、近似的に摩擦がない、と見做しているのと、一緒です。
＿本当に摩擦がない台の上でビー玉を動かしたら、回転せずに滑る様に移動します。
＿空気の様な気体やら、液体やら、は、ゲスト上ちゃんが考えるよりも混ざりません。
＿体積で空間的に押し出されても、押し出された空間に(外力が加わらなければ)そのまま、それなりの時間留まっています。
＿基本的に、押し出されるのは、厳密に考えた場合の圧力の違いに依って押し出されている、と考える方が一般的です。
＿全く同じ気圧であれば、膨らんだ状態で一定の形状を保持することは出来ません。→厳密に考えた場合、ビー玉が転がるか、滑るか、と言う話しと一緒です。
それから、熱気球が浮くのは、軽いからではなく、浮力を受けているからだ、と言うのは分かっていますよね？
＿浮力は、流体の密度差だけが関係しています。温度は関係ありませんでしたよね？
浮く理由は理解できていると思います。
中と外の圧力が等しくなる理由はひと通り読みましたが自分にはまだ難しい話だと感じたのですが、分からずにとにかく熱気球の下が開かれていれば圧力が等しくなると脳死で考えてよいでしょうか？
＿取り敢えず、開いた系では、圧は(ほぼ)一定と考えて下さい。
＿添付の図は、特殊な熱気球で添付図の様な物もあるのかも知れませんが、一般的な熱気球の構造ではありません。
＿一般的な熱気球では、弁は上(頭頂部)にあり、下側は常に開放されており、開放された下側に少し離してバーナーが設置されています。
＿下側にしか便がなかったら、高度の調整が出来ません。
長々とありがとうございました。大学受験までは理由は置いておいて開いていたら圧力は同じと考えるようにします。
中の気体を温めている時でも中と外の気圧は等しいと考えてよいのでしょうか？
気体を温めると膨張して体積が増え密度が小さくなると習ったのですが、中の気体を温めることで中の気体の体積が増えて増えた分冷えている空気が熱気球の下から逃げ、ほぼ外と中の気圧が同じになるということであっているでしょうか？
あとぺんぎんさんの最後の文はどういうことでしょうか？厳密に考えた場合でしょうか？