Что больше: атмосферное давление или давление газа внутри воздушного шарика? Почему?

Давление газа внутри надутого воздушного шарика больше атмосферного давления.

Почему так происходит: снаружи на шарик давит атмосфера, а сама резиновая оболочка шарика стремится сжаться, потому что она растянута. Чтобы шарик оставался надутым и не схлопывался, газ внутри должен давить наружу сильнее, чем воздух снаружи давит внутрь. То есть внутреннее давление должно компенсировать сразу две вещи: атмосферное давление и упругую силу растянутой резины.

Можно представить это так:

атмосфера снаружи давит на шарик внутрь, а резина тоже тянет оболочку внутрь, пытаясь уменьшить объём шарика. Газ внутри давит наружу. Чтобы шарик сохранял форму, внутреннее давление должно быть немного больше внешнего.

Поэтому для надутого и завязанного шарика:

давление внутри шарика = атмосферное давление + добавочное давление из-за натяжения резины.

Важно, что разница обычно не огромная. Атмосферное давление примерно равно 101 кПа, а давление внутри обычного шарика может быть лишь немного выше — например, на доли или несколько килопаскалей. Поэтому в абсолютном смысле давление внутри шарика больше атмосферного, но не в десятки раз, а лишь немного.

Есть ещё интересная особенность: маленький, только начинающий надуваться шарик часто надувать труднее, чем уже немного надутый. Это связано с тем, что резина сначала сильно сопротивляется растяжению. Поэтому избыточное давление внутри маленького шарика может быть довольно заметным. Когда шарик увеличивается, резина растягивается иначе, и давление может изменяться не совсем просто.

Если шарик не завязан, воздух выходит наружу до тех пор, пока давления почти не сравняются. А если шарик вообще не надут, то давление внутри него практически равно атмосферному.

Итак, для обычного надутого закрытого воздушного шарика давление газа внутри больше атмосферного, потому что газ должен не только противостоять давлению воздуха снаружи, но и удерживать растянутую резиновую оболочку.