temperatuur is niets meer dan een manier om de gemiddelde snelheid waarmee moleculen bewegen te kwantificeren. De energie van de moleculaire beweging (kinetische energie) is gerelateerd aan de gemiddelde snelheid, en dus zullen dingen die warmer zijn meer kinetische energie hebben.
Er zijn twee dingen die relevant zijn in deze situatie. Het eerste is energiebesparing., Omhoog bewegen in de atmosfeer zal ervoor zorgen dat het molecuul potentiële energie krijgt evenredig aan de hoogte die het heeft bewogen, maar deze energie moet ergens vandaan komen, namelijk dat het molecuul kinetische energie verliest (en dus snelheid, en daardoor koeler wordt).
het tweede proces dat hier relevant is, is de diffusie van het gas. Bij afwezigheid van een container, zal elk gasmolecuul hoofdzakelijk onafhankelijk van de anderen bewegen en na verloop van tijd steeds grotere volumes bezetten. Dit is de reden waarom je warmte kunt voelen, zelfs op een goede afstand van een kachel.,
dus, in het licht van deze twee overwegingen, zou zeer koele lucht niet in staat zijn om het zo hoog te maken, maar tegelijkertijd, langzamer diffunderen (de beweging van alle moleculen is nog steeds effectief willekeurig, maar langzamer gezien de lagere temperatuur). Iets warmere lucht zou iets sneller diffunderen, maar de moleculen zouden ook in staat zijn om naar een grotere hoogte te gaan.
aangezien de koelere lucht deze niet zo hoog zou kunnen maken en meer dicht zou zijn, zou deze dus sneller zinken.,
iets dat ik hier niet heb vermeld is dat moleculen in koude lucht perfect in staat zijn energie uit te wisselen met hun omgeving en warmer worden, maar dit zou het antwoord niet veranderen omdat de warmere (maar nog koeler dan kamertemperatuur) lucht ook energie uit de omgeving zou krijgen.