La storia delle mongolfiere inizia nella Francia del XVIII secolo e rappresenta una delle prime avventure umane nel cielo. Ecco una panoramica dei momenti salienti:
Joseph-Michel e Jacques-Étienne Montgolfier, due fratelli francesi, sono considerati gli inventori della mongolfiera. Gestivano una cartiera e iniziarono a sperimentare con sacchi di carta e stoffa, notando che l'aria calda poteva far sollevare i sacchi. I loro esperimenti erano ispirati dall’osservazione che il fumo tende a salire.
Il 4 giugno 1783, i fratelli Montgolfier organizzarono la prima dimostrazione pubblica a Annonay, in Francia. La loro mongolfiera di carta, spinta dall'aria calda generata da un fuoco, si sollevò fino a circa 900 metri.
Per testare la sicurezza del volo umano, i Montgolfier fecero salire un montone, un’anatra e un gallo nella loro mongolfiera. Il volo avvenne davanti a Luigi XVI e Maria Antonietta a Versailles. Gli animali atterrarono sani e salvi dopo un breve volo, dimostrando che la mongolfiera era abbastanza sicura da portare un essere vivente.
Poco dopo il volo degli animali, i Montgolfier organizzarono il primo volo con due passeggeri umani: Jean-François Pilâtre de Rozier e François Laurent d'Arlandes. La mongolfiera volò per circa 25 minuti sopra Parigi, coprendo una distanza di 9 chilometri. Questo fu il primo volo ufficiale di esseri umani su un veicolo più leggero dell'aria.
Nello stesso periodo, il chimico Jacques Charles sviluppò una mongolfiera a idrogeno, un gas più leggero dell'aria. La sua mongolfiera, chiamata "Charlière," fece il suo primo volo il 1° dicembre 1783, raggiungendo un'altezza notevole e percorrendo una distanza di 36 chilometri. Anche se l'idrogeno permetteva un volo più stabile, era pericoloso perché estremamente infiammabile.
Nel XIX secolo, le mongolfiere divennero popolari come attrazione pubblica e, in alcune situazioni, furono usate in ambito militare per la ricognizione. Durante la guerra civile americana, per esempio, furono usate per osservare i movimenti nemici dall’alto.
Con l’avvento dei dirigibili e degli aerei, l’uso delle mongolfiere diminuì, ma ebbero un revival nel XX secolo come sport e attrazione turistica. Oggi sono ampiamente utilizzate per voli panoramici e gare, in festival come il celebre Albuquerque International Balloon Fiesta negli Stati Uniti.
Il celebre incidente del dirigibile Hindenburg del 1937 è spesso collegato alle mongolfiere, ma il Hindenburg era un dirigibile rigido a idrogeno. Questo disastro portò a un rinnovato interesse per le mongolfiere ad aria calda, meno pericolose.
La prima traversata dell'Atlantico in mongolfiera fu compiuta nel 1978 da Ben Abruzzo, Maxie Anderson e Larry Newman a bordo della Double Eagle II, un’impresa che fece la storia.
La storia delle mongolfiere non è solo un racconto di conquiste tecniche, ma rappresenta anche il desiderio umano di esplorare e scoprire il mondo dall'alto, affascinando generazioni di esploratori, inventori e appassionati.
Per creare una piccola mongolfiera in classe, puoi usare materiali semplici per dimostrare i principi di base del volo e del sollevamento.
Carta velina o carta da forno (leggera e resistente al calore)
Colla stick (per unire i fogli di carta)
Filo di ferro sottile (per creare l'anello di supporto)
Piccola fonte di calore (come una candela di alluminio o una spugna metallica impregnabile di alcol)
Filo di cotone (per tenere ferma la mongolfiera)
Costruisci l'involucro della mongolfiera: Taglia diversi fogli di carta velina o da forno in sezioni a forma di goccia, poi incollale lungo i bordi per formare un sacco leggero e grande. Dovrebbe avere una forma simile a una lampadina o a una pera.
Crea l'apertura alla base: Fissa l’apertura inferiore del sacco a un anello fatto con il filo di ferro, abbastanza grande da mantenere aperta la base della mongolfiera.
Aggiungi la fonte di calore: Posiziona una candela di alluminio o una piccola spugna metallica impregnabile di alcol sotto l’apertura della mongolfiera. Se usi una spugna, versa un po’ di alcol e accendila (sempre con estrema cautela).
Sollevamento: Tieni ferma la base della mongolfiera e lascia che la fonte di calore scaldi l’aria all'interno. Dopo pochi secondi, il sacco si gonfierà e inizierà a sollevarsi delicatamente.
Controlla la sicurezza: Assicurati che la mongolfiera sia ancorata con un filo di cotone per evitare che voli troppo in alto o si avvicini a superfici infiammabili.
Effettua l’esperimento in uno spazio aperto o in una stanza molto ampia, lontano da materiali infiammabili.
Supervisiona sempre l'uso di fuoco o fonti di calore.
Usa guanti resistenti al calore e pinze per maneggiare la mongolfiera durante il riscaldamento.
Quando l'aria all'interno della mongolfiera si riscalda, diventa meno densa rispetto all'aria fredda circostante, causando il sollevamento del sacco. Questo esperimento è perfetto per introdurre i principi di base del galleggiamento e del riscaldamento dell'aria ai ragazzi.
vediamo come produrlo e come usarlo
Produrre idrogeno con magnesio e aceto è un esperimento semplice e sicuro se fatto in piccole quantità e con le dovute precauzioni. Ecco come puoi farlo:
Strisce o pezzetti di magnesio (puoi trovarli nei negozi di chimica o online; puoi anche usare le strisce di magnesio per esperimenti o polvere di magnesio per risultati più rapidi)
Aceto bianco (funziona bene perché è una soluzione diluita di acido acetico)
Provetta o piccolo contenitore di vetro (resistente e sicuro)
Palloncino (opzionale, per raccogliere l’idrogeno prodotto)
Guanti protettivi e occhiali di sicurezza (per maggiore sicurezza)
Un ambiente ben ventilato
Versa l'aceto: Riempi una provetta o un contenitore di vetro con un po' di aceto, ma non troppo per evitare che trabocchi quando aggiungi il magnesio.
Aggiungi il magnesio: Metti una piccola quantità di magnesio nell'aceto. Si noterà subito una reazione che produce bolle; queste bolle sono idrogeno gassoso.
Osserva la reazione: Il magnesio reagisce con l'acido acetico dell'aceto secondo questa reazione:
Mg+2CH3COOH→(CH3COO)2Mg+H2\text{Mg} + 2\text{CH}_3\text{COOH} \rightarrow \text{(CH}_3\text{COO)}_2\text{Mg} + \text{H}_2Mg+2CH3COOH→(CH3COO)2Mg+H2
Durante la reazione, il magnesio si scioglie, formando un composto di acetato di magnesio e rilasciando gas idrogeno.
Raccogli l'idrogeno (opzionale): Se vuoi raccogliere l'idrogeno, puoi mettere un palloncino sopra l'apertura del contenitore per catturare il gas. Maneggia il palloncino con cura, dato che l'idrogeno è infiammabile.
Ventilazione: Assicurati che l'ambiente sia ben ventilato per evitare l'accumulo di idrogeno, che è infiammabile.
Quantità ridotte: Fai l'esperimento con piccole quantità di materiali, poiché il gas idrogeno è molto infiammabile e può formare miscele esplosive con l'aria.
Nessuna fonte di calore o scintille vicino all'esperimento, poiché l'idrogeno può infiammarsi facilmente.
Questo semplice esperimento offre un’ottima introduzione alla produzione di idrogeno e può essere utilizzato per spiegare reazioni chimiche tra metalli e acidi in modo pratico e divertente.