Voar como um pássaro no vasto céu tem sido um sonho da humanidade desde a antiguidade. O balão de ar quente foi um dos primeiros veículos voadores. Em 21 de novembro de 1783, os irmãos Montgolfier, da França, após repetidos testes, finalmente realizaram o primeiro voo tripulado de balão de ar quente no mundo, no Forte de Muette, em Paris. Este voo durou 25 minutos e atravessou metade de Paris. Hoje, o balão de ar quente é um desporto popular e grandes festivais de balão de ar quente são realizados em todo o mundo. Quando as pessoas aplaudem a subida de enormes balões de ar quente coloridos, talvez alguém se pergunte: por que os balões de ar quente conseguem subir?
Os balões de ar quente sobem graças à flutuabilidade do ar. A flutuabilidade do ar para o balão de ar quente é igual à gravidade do ar que o balão desloca. Desde que o balão (juntamente com o peso que transporta) tenha uma densidade média inferior à do ar, ele consegue flutuar. Antes de subir, o balão deve ser aquecido. Quando o ar dentro do balão é aquecido, o seu volume aumenta e a sua densidade torna-se menor, criando uma diferença de densidade maior e permitindo transportar mais peso. Se, em vez de ar quente, utilizarmos hélio ou hidrogénio, que têm uma densidade inferior, para encher o balão ou o dirigível, também conseguiremos obter suficiente sustentação e voar no céu.
A utilização da flutuabilidade já existe há muito tempo. O cientista grego Arquimedes descobriu a razão da flutuabilidade ao ajudar o rei de Siracusa, Hieron II, a resolver o problema da pureza da coroa de ouro. Esta descoberta ficou conhecida como o "Princípio de Arquimedes", que afirma que a flutuabilidade de um objeto num líquido ou num gás é igual à gravidade do ar que o objeto desloca. O Princípio de Arquimedes tem muitas aplicações, como calcular a densidade de um objeto ou o peso máximo de um navio. Os coletes salva-vidas, cheios de ar, ajudam as pessoas que caem na água a flutuar e aguardar o resgate, pois o ar é muito menos denso que a água. Os balões de ar quente utilizados na China como entretenimento ou para pedir bênçãos também utilizam o ar quente para flutuar. Segundo a lenda, Zhuge Liang foi cercado por Sima Yi e criou lanternas de papel com bórax no fundo, que, quando acesas, subiam ao céu para transmitir um sinal de socorro, permitindo-lhe escapar. A história de "Cao Cong pesando um elefante" é também um excelente exemplo de utilização da lei da flutuabilidade.