A presión constante, el volumen de una masa dada de un gas ideal es directamente proporcional a su temperatura absoluta.
Esto significa que si aumenta la temperatura de un gas mientras mantiene la presión constante, el volumen también aumentará proporcionalmente.
Aquí hay una explicación simple:
* Temperatura es una medida de la energía cinética promedio de las moléculas de gas.
* volumen es el espacio ocupado por las moléculas de gas.
* A medida que aumenta la temperatura, las moléculas se mueven más rápido y chocan con más frecuencia con las paredes del contenedor.
* Esta mayor presión de colisión empuja las paredes del contenedor hacia afuera, lo que resulta en un aumento en el volumen.
Matemáticamente, la ley de Charles se puede expresar como:
V₁/T₁ =V₂/T₂
Dónde:
* V₁ =volumen inicial
* T₁ =temperatura absoluta inicial (en Kelvin)
* V₂ =volumen final
* T₂ =temperatura absoluta final (en Kelvin)
Nota importante:
* La ley de Charles se aplica a los gases ideales, que son gases teóricos que se comportan perfectamente de acuerdo con las leyes de gas.
* Los gases reales se desvían del comportamiento ideal a altas presiones y bajas temperaturas.
* Para usar la ley de Charles, debe expresar la temperatura en Kelvin, no en Celsius.
Ejemplo:
Si un globo con un volumen de 1 litro a 20 ° C (293 K) se calienta a 40 ° C (313 K), su volumen aumentará a:
V₂ =V₁ * T₂ / T₁
V₂ =1 l * 313 k / 293 k
V₂ ≈ 1.07 L
El volumen aumenta en aproximadamente un 7% a medida que la temperatura aumenta en 20 ° C.
