안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 열기구(熱氣球, 영어: Hot air balloon, 프랑스어: montgolfière)는 대기보다 가벼운 공기로 채워진 커다란 기낭과 사람이 탈 수 있는 바구니 , 캡슐 또는 곤돌라로 구성된 기구의 일종이다. 주로 개방식 화염으로부터 생기는 열로 움직이면서 승객들을 실어나르는 기구를 말한다. 작동 원리는 풍선 속의 공기가 버너 따위의 가열 장치로 데워져서 양력을 만들어내는 것으로, 이는 이상기체 법칙에 따라 풍선 내부의 공기가 외부의 찬 공기보다 밀도가 낮아지기 때문이다. 열기구는 높은 고도로 날 수 있지만 대기권을 돌파할 수는 없다. 보통 바람에 기체를 맡겨 추진력을 얻으며, 프로펠러 등의 추진 장치를 따로 달고 비행하는 열기구는 열비행선이라고 일컫는다. 대부분의 비행선이나 기구들과는 달리 열기구는 아랫쪽 부근의 공기가 대기와 기압이 거의 같아서 밑면이 반드시 밀봉되어 있을 필요는 없으나 갑작스런 일기(날씨) 변화에는 매우 취약하다. 현대 열기구의 기낭 부분은 나일론으로 만들며, 버너 불길에 닿는 안감에는 노멕스 등의 내열성 섬유 직물을 사용한다. 열기구의 모양은 제조 방법에 따라 다양하게 만들어질 수 있으나, 가장 상업적 및 비상업적 목적으로 사용량이 많은 것은 기존에 사용하던 위쪽이 불룩한 풍선 모양의 열기구이다.
출처 : 위키백과 - 열기구
추가 설명하면 버너로 온도를 올리면 공기에 열에너지에 의해서 운동에너지가 활발해지고 그럼 부피가 커지면서 공기가 가벼워져서 위로 올라가게 되는데 이런 공기가 열기구의 풍선을 위로 들어올리면서 하늘로 올라가게 되는 것입니다.
