Я не уверен, в каком классе вы работаете, поэтому, пожалуйста, простите меня, если это объяснение кажется чрезмерно упрощенным:
воздушные шары используют эффект «смещения». Когда воздух нагревается, молекулы воздуха движутся быстрее и расходятся дальше друг от друга, становясь менее плотными. Воздух снаружи баллона остается той же температуры и плотности. Это заставляет воздух, захваченный в воздушном шаре, подниматься до места с одинаковой плотностью воздуха. По этой же причине воздушный шар не всплывает в космос - воздух за пределами шара становится менее плотным, чем воздух внутри шара не поднимается выше.
Вот хорошая статья о плотности воздуха:
www.usatoday.com