почему воздушный шарик наполненый водородом поднимаясь над землей увеличивается в объеме ?

Потому что по мере подъема и удаления от Земли давление в атмосфере падает, поэтому разница между внутренним давлением в шарике и внешним в атмосфере становится больше, что и приводит к раздуванию шарика.