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Resposta:
O que faz os balões flutuarem na atmosfera é o empuxo que age na face inferior do balão.
O fogo torna o ar do balão mais leve, o que o permite flutuar.
Explicação:
Por vezes acabamos por nos esquecer, mas estamos a todo momento imersos em uma gigantesca quantidade de fluido que é a atmosfera terrestre.
Por ser composta por fluido, os objetos presentes na atmosfera estão sujeitos a vários efeitos causados pela variação de temperatura, pressão, volume, et cetera do ar. Um destes efeitos é o empuxo.
O fenômeno do empuxo ocorre quando um certo volume de fluido apresenta um "peso" diferente do resto do fluido das proximidades, fazendo com que este certo volume de fluido "suba" (se for mais leve que o resto do ar das proximidades) ou "desça" (se for mais pesado que o resto do ar das proximidades).
O papel do fogo nesse fenômeno se dá pelo fato de que fluidos aquecidos tendem a ter seu "peso" por unidade de volume [tex](\frac{kg}{m^{3} } )[/tex](densidade) diminuído, fazendo-os ficar mais leves, se compararmos ao resto do fluido das proximidades.
Resumidamente: Quando acendemos o fogo do balão, o ar que se encontra no interior do balão esquenta e fica mais leve, fazendo com que a força de empuxo "empurre" o balão para cima.