안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
뜨거운 공기는 위로 올라가는 이유는 열의 팽창과 밀도 변화 때문입니다.
뜨거운 공기는 분자들이 더 많은 열을 가지고 있기 때문에, 분자들이 움직이는 속도도 더 빠릅니다. 그렇기 때문에 뜨거운 공기는 차가운 공기보다 더 많은 부피를 차지하게 됩니다.
그리고 뜨거운 공기가 차가운 공기보다 부피가 크기 때문에, 뜨거운 공기는 상대적으로 가벼워 집니다. 이러한 이유로, 뜨거운 공기는 차가운 공기 위로 올라가게 됩니다.
또한, 뜨거운 공기가 위로 올라가면서, 공기 압력이 감소하게 됩니다. 이는 고도가 높아질수록 공기 압력이 낮아지는 것과 비슷한 원리입니다. 따라서, 뜨거운 공기는 높은 고도로 올라가면서 압력이 낮아지기 때문에, 뜨거운 공기가 차가운 공기보다 더 높은 고도까지 올라갈 수 있습니다.