À une pression constante, le volume d'une masse donnée d'un gaz idéal est directement proportionnel à sa température absolue.
Cela signifie que si vous augmentez la température d'un gaz tout en gardant la pression constante, le volume augmentera également proportionnellement.
Voici une explication simple:
* température est une mesure de l'énergie cinétique moyenne des molécules de gaz.
* Volume est l'espace occupé par les molécules de gaz.
* À mesure que la température augmente, les molécules se déplacent plus rapidement et entrent en collision plus fréquemment avec les parois des conteneurs.
* Cette augmentation de la pression de collision pousse les parois des conteneurs vers l'extérieur, entraînant une augmentation du volume.
mathématiquement, la loi de Charles peut être exprimée comme suit:
V₁ / t₁ =v₂ / t₂
Où:
* V₁ =volume initial
* T₁ =température absolue initiale (en Kelvin)
* V₂ =volume final
* T₂ =température absolue finale (en Kelvin)
Remarque importante:
* La loi de Charles s'applique aux gaz idéaux, qui sont des gaz théoriques qui se comportent parfaitement selon les lois sur le gaz.
* Les gaz réels s'écartent d'un comportement idéal à des pressions élevées et à de faibles températures.
* Pour utiliser la loi de Charles, vous devez exprimer la température à Kelvin, pas Celsius.
Exemple:
Si un ballon avec un volume de 1 litre à 20 ° C (293 K) est chauffé à 40 ° C (313 K), son volume augmentera à:
V₂ =v₁ * t₂ / t₁
V₂ =1 l * 313 K / 293 K
V₂ ≈ 1,07 L
Le volume augmente d'environ 7% à mesure que la température augmente de 20 ° C.
