Ley de Charles

La ley de Charles (también conocida como la ley de los volúmenes) es una ley experimental de los gases que describe cómo los gases tienden a expandirse cuando se calientan. Un enunciado moderno de la ley de Charles es:

Cuando la presión sobre una muestra de gas seco se mantiene constante, la temperatura Kelvin y el volumen estarán en proporción directa.^[1]​

Esta relación de proporción directa se puede escribir como:

$${\displaystyle V\propto T}$$

Entonces esto significa:

$${\displaystyle {\frac {V}{T}}=k,\quad {\text{o}}\quad V=kT}$$

donde:

• V es el Volumen del gas,
• T es la Temperatura del gas (medida en Kelvins), y
• k es una constante distinta de cero

Esta ley describe cómo se expande un gas a medida que aumenta la temperatura; por el contrario, una disminución de la temperatura conducirá a una disminución del volumen. Para comparar la misma sustancia bajo dos conjuntos diferentes de condiciones, la ley se puede escribir como:

$${\displaystyle {\frac {V_{1}}{T_{1}}}={\frac {V_{2}}{T_{2}}}}$$

La ecuación muestra que, a medida que aumenta la temperatura absoluta, el volumen del gas también aumenta en proporción. También podemos escribir:

${\displaystyle V=V_{0}\left[1+\alpha \left(T-T_{0}\right)\right]}$, donde ${\displaystyle \alpha }$ depende de ${\displaystyle P}$.

Esta ley no se aplica en presiones altas. Pero notamos que, cuando la presión ${\displaystyle P}$ tiende a cero, ${\displaystyle \alpha }$ tiende a un valor universal, independiente del gas, aproximadamente igual a 0,003 661 = 1/ 273,15, cuando las temperaturas se expresan en grados Celsius.^[2]​^[3]​

1. ↑ Fullick, P. (1994), Physics, Heinemann, pp. 141-42, ISBN 978-0-435-57078-1 ..
2. ↑ Warzée, Nathalie; Laurent, Pascal. Exercices et méthodes de chimie générale ([2e édition] edición). p. 189. ISBN 978-2-10-080272-2. OCLC 1134442935. 
3. ↑ Lagière, Michel (1996). Physique industrielle des fluides : notions fondamentales et applications numériques.. Technip. p. 122. ISBN 2-7108-0701-7. OCLC 300446873.