Quando um balão inflado é colocado em água fria, ele encolhe. Isso ocorre porque o ar dentro do balão ocupa um volume menor quando a temperatura diminui, causando o colapso das paredes do balão.
O ar é um gás e possui moléculas que podem se mover livremente dentro de um recipiente fechado com uma certa quantidade de energia. A temperatura do ar dita a energia cinética das moléculas. Em temperaturas mais altas, as moléculas têm uma alta energia cinética e, portanto, se movem com uma velocidade maior.
Quando um balão é inflado em temperatura ambiente, as moléculas de ar que são forçadas a entrar no balão começam a colidir com as paredes do balão, fazendo com que as paredes se expandam e o balão influe. Contanto que as moléculas tenham uma alta energia cinética quando colidem com as paredes do balão, a pressão dentro do balão permanece alta e o balão permanece inflado.
Quando o balão inflado é colocado em água fria, a água fria diminui a temperatura geral do ar dentro do balão. A diminuição da temperatura faz com que as moléculas de ar se movam mais lentamente, com menos energia. Como as moléculas têm energias mais baixas, suas colisões com as paredes do balão são insuficientes para mantê-lo inflado.