Llei de Charles

La llei de Charles, va ser formulada per primera vegada per Jack Charles l’any 1787, i relaciona el volum i la temperatura d’una mostra de gas a una pressió constant.

Des del punt de vista de la teoria cinètica, a una pressió constant (que implica que el nombre de xocs contra les parets siga constant), en augmentar el volum que ocupa el gas les partícules han d'anar més ràpides, pel que la temperatura augmentarà. Si el volum disminueix les partícules aniran més lentes, de la mateixa manera, la temperatura disminuirà.

Aquesta llei és aplicable només a substàncies que es troben en estat gasós, perquè és l’únic estat d’agregació en què les molècules que la formen estan més lliures.

REPRESENTACIÓ GRÀFICA

Aquesta llei diu que el volum és directament proporcional a la temperatura del gas. És a dir, si la temperatura augmenta, el volum del gas augmenta; i si la temperatura del gas disminueix, el volum també.

Un experiment sobre la llei de Charles:

Si fiquem un globus ple d’aire dins del congelador, observem com al cap d’un temps el seu volum ha disminuït. Açò passa perquè el volum i la temperatura són directament proporcionals, per això quan la temperatura baixa el volum del globus disminueix. En el següent vídeo es pot veure una demostració.

LLEI MATEMÀTICA

Charles va descobrir que si la quantitat de gas i la pressió són constants, el quocient entre el volum i la temperatura sempre tindrà el mateix valor.

Açò vol dir que si tenim un volum d’un gas (V 1) que està a una temperatura (T1), si variem el volum del gas a V2, aleshores la temperatura també canviarà a T2.

En aquesta la temperatura i el volum són magnituds directament proporcionals perquè si augmenta la temperatura, el volum també augmenta i a la inversa. És a dir, si una la multipliquem per un nombre, l'altra la multiplicarem pel mateix (si multipliquem el volum per 2, la temperatura també es doblarà).

Per a utilitzar aquesta llei, el volum pot estar en qualsevol unitat, però la temperatura ha d’estar en Kelvin (K).