Wie Ameisen Luftballons aufblasen (Experiment)

Am nächsten freien Tag macht sich Fred wie schon so oft zuvor auf den Weg zum Picknickplatz. Es ist Wochenende und schon von Weitem hört er fröhliche Stimmen und Kinderlachen. „Ob meine Zweibeiner wieder zurückgekommen sind?“, fragt sich Fred aufgeregt. Tatsächlich – auch der Korb mit den Leckereien steht gut sichtbar auf der Bank. „Ich werde heute einfach mal alles nur ganz genau beobachten“, denkt Fred, „und die Reise im Korb verschiebe ich auf später.“
Nachdem er einige heruntergefallene Brötchenkrümel und Schokoladenstückchen genascht hat, krabbelt er schläfrig unter ein Eichenblatt ins Halbdunkel.
Direkt neben ihm liegt ein flacher, blauer Luftballon, der aus dem Korb gefallen ist. „Schade, dass er nicht essbar ist“, denkt sich Fred, „denn was kann man schon mit einem Luftballon anfangen?“
Doch was ist das? Ein kleines Mädchen hält einen roten Luftballon mit bei den Händen an seinen Mund und bläst ihn kraftvoll auf. Der Ballon wird größer und dicker und sieht wunderschön aus!
„Das würde ich auch gerne mal können, aber woher soll ich die Puste nehmen?“, fragt sich Fred.
Am Abend, nachdem die Familie ihre Sachen zusammengepackt hat und mit dem Korb aus dem Wald verschwunden ist, macht sich auch Fred auf den Heimweg zurück zu seinem Ameisenhügel.
Erwartungsvoll kommt ihm Paul entgegen: „Und, war deine Familie wieder am Picknickplatz?“ „Nicht nur das“, entgegnet ihm Fred, „heute habe ich zugesehen, wie ein kleines Mädchen einen Luftballon aufgeblasen hat. So etwas würde ich auch gerne einmal machen! Einen Luftballon habe ich schon gefunden.
Wenn ihr mir alle helft, dann können wir ihn gemeinsam hierhin schleppen. „Nichts leichter als einen Luftballon aufzublasen“, muntert Paul seinen Freund Fred auf, „dazu brauchst du nichts weiter als einen Luftballon, eine leere Flasche und warmes Wasser.“
Verdutzt schaut Fred Paul von der Seite an. „Bist du dir da ganz sicher?
Wo ist bei dem Ganzen denn die Puste, um den Luftballon aufzublasen?“
„Das geht auch ganz ohne Puste. Und ich verrate dir noch eine Möglichkeit: Mit Backpulver und Essig gelingt es dir auch, einen Luftballon aufzupusten.“

Ob ihr Fred einmal zeigen könnt, wie ein Luftballon ganz ohne Puste aufgeblasen werden kann?

Luftballons aufblasen ohne Puste (mit warmem Wasser)

Material
• 1 Luftballon
• 1 leere Kunststoff-Flasche (0,5 l)
• 1 Gefäß mit heißem Wasser (aus der Leitung)
• 1 Gefäß mit eiskaltem Wasser(mit Eiswürfeln)

 Hinweise zur Materialvorbereitung
• Wenn der Luftballon vorher mehrmals aufgeblasen wird, erhöht das seine Elastizität und der Ballon dehnt sich im Experiment leichter aus.
• Verwenden Sie etwas höhere Gefäße und füllen Sie sie je nach Durchmesser nur etwa ein Drittel / maximal bis zur Hälfte (wegen der Wasserverdrängung beim Eintauchen der Flasche).

Hinweise zur Durchführung
• Vorsicht im Umgang mit heißem Wasser!
• Es empfiehlt sich, die Flasche jeweils beim Eintauchen in das Wasserbad gut festzuhalten, damit sie nicht kippt.

Beobachtung
Wird die Flasche in sehr warmes Wasser gehalten, so dehnt sich der Luftballon ein wenig aus. Stellt man die Flasche anschließend in eiskaltes Wasser, zieht sich der Luftballon wieder zusammen und hängt schlaff an der Flasche herunter.

Erklärung
Luft dehnt sich durch Erwärmung aus. Wird die Flasche in warmes Wasser gehalten, erwärmt sich die Luft in der Flasche. Dadurch dehnt sich die Luft aus und strömt aus der Flasche in den Ballon, da sie keine andere Möglichkeit hat zu entweichen. Der Ballon dehnt sich aus. In kaltem Wasser zieht sich die Luft wieder zusammen, sie strömt aus dem Ballon wieder zurück in die Flasche, wobei sich der Ballon wieder zusammenzieht.

Vertiefende Erklärung
Alle Materialien bestehen aus kleinsten Teilchen, die ständig in Bewegung sind. Bei vielen Materialien ist diese Eigenbewegung der Teilchen jedoch so gering, dass man sie mit dem Auge nicht mehr wahrnehmen kann – so z. B. bei einem Tisch, einer Tasse, einem Glas usw. –, deswegen spricht man auch von Feststoffen. Bei anderen Substanzen bewegen sich die einzelnen Teilchen so stark, dass man auch mit dem Auge eine gewisse Veränderung wahrnehmen kann – in diesem Fall spricht man von Flüssigkeiten. Und dann gibt es noch Stoffe, bei denen sich die einzelnen Teilchen so sehr bewegen, dass sie immer den gesamten Raum in Anspruch nehmen, der ihnen zur Verfügung steht – das sind die Gase. Durch Erwärmung bewirkt man in jedem Fall eine Beschleunigung der Teilchenbewegung, was dann gerade bei Gasen dazu führt, dass die Teilchen auch häufiger aneinander stoßen und voneinander abprallen – daher benötigen sie mehr Platz!
Für das vorliegende Experiment bedeutet dies für die Teilchen, die sich durch die Erwärmung im warmen Wasser schneller und daher auch mit mehr Kraft bewegen, dass der Platz in der Flasche nicht mehr ausreicht. Sie nutzen folglich den Platz, den ihnen der Luftballon zur Verfügung stellt. Der Ballon dehnt sich aus! 
In kaltem Wasser zieht sich die Luft wieder zusammen, da die Teilchen sich wieder langsamer bewegen und dadurch auch weniger Platz benötigen. Die Luft strömt folglich aus dem Ballon zurück in die Flasche, wobei sich der Ballon entsprechend zusammenzieht.

Fred hat bei den Experimenten mit dem Luftballon und der Flasche gut aufgepasst. Gar nicht so schlecht, mit diesem Flaschentrick einen Luftballon so groß zu bekommen – immerhin viel größer als eine Ameise!

Durch das Kindergartenjahr begleiten uns Karl und Fred und geben uns viele spannende Aufgaben und Herausforderungen zum Experimentieren- Beobachten – Begreifen.