Ta có: công thức về khối lượng riêng của một chất là: D=m/V.
Trong đó:
D là khối lượng riêng của chất tạo thành vật. (kg/m^3)
M là khối lượng của vật. (kg)
V là thể tích của vật. (m^3)
Vì: khối lượng của một vật cho biết lượng chất chứa bên trong vật nên không bao giờ thay đổi.
=> Thể tích của chất thay đổi (tức V của chất thay đổi).
=> D và V là tỉ lệ nghịch với nhau.
Vậy nếu V của chất tăng => D của chất giảm và ngược lại.
Ta có: khi đốt nóng bấc đèn thì không khí nở ra vì nhiệt nên nóng lên. => V của không khí nóng trong đèn tăng => D của không khí nóng trong đèn giảm.
Trong khi đó, không khí xung quanh không nở ra vì nhiệt nên lạnh hơn so với không khí trong đèn. => V của không khí lạnh xung quanh không tăng =>D của không khí lạnh xung quanh không đổi.
Vì: D của không khí nóng trong đèn giảm và D của không khí lạnh xung quanh không đổi nên D của không khí nóng trong đèn < D của không khí lạnh xung quanh.
=> không khí nóng trong đèn nhẹ hơn không khí lạnh xung quanh.
Vậy: không khí nóng nhẹ hơn không khí lạnh.