Lorsqu'un ballon gonflé est placé dans de l'eau froide, il rétrécit. Cela se produit parce que l'air à l'intérieur du ballon occupe un volume plus petit lorsque la température diminue, provoquant ainsi l'effondrement des parois du ballon.
L'air est un gaz et contient des molécules libres de se déplacer à l'intérieur d'un récipient fermé avec une certaine quantité d'énergie. La température de l'air dicte l'énergie cinétique des molécules. À des températures plus élevées, les molécules ont une énergie cinétique élevée et se déplacent donc avec une plus grande vitesse.
Lorsqu'un ballon est gonflé à température ambiante, les molécules d'air qui sont forcées dans le ballon commencent à entrer en collision avec les parois du ballon, provoquant ainsi l'expansion des parois et le gonflage du ballon. Tant que les molécules ont une énergie cinétique élevée lorsqu'elles entrent en collision avec les parois du ballon, la pression à l'intérieur du ballon reste élevée et le ballon reste gonflé.
Lorsque le ballon gonflé est placé dans de l'eau froide, l'eau froide abaisse la température globale de l'air à l'intérieur du ballon. La baisse de température fait que les molécules d'air se déplacent plus lentement, avec moins d'énergie. Comme les molécules ont des énergies plus faibles, leurs collisions avec les parois du ballon sont insuffisantes pour maintenir le ballon gonflé.
