La loi de Charles indique que le volume d'un gaz idéal est directement proportionnel à sa température absolue lorsque la pression est maintenue constante. Cela signifie qu'à mesure que la température augmente, le volume du gaz augmente également et vice versa.
Expression mathématique:
V₁ / t₁ =v₂ / t₂
Où:
* V₁ est le volume initial
* T₁ est la température absolue initiale (à Kelvin)
* V₂ est le volume final
* T₂ est la température absolue finale (à Kelvin)
Explication:
* Motion moléculaire: À mesure que la température augmente, les molécules de gaz gagnent de l'énergie cinétique et se déplacent plus rapidement. Ce mouvement accru les fait entrer en collision avec les parois des conteneurs plus fréquemment et avec une plus grande force.
* Expansion: Pour maintenir une pression constante, le conteneur doit se développer pour s'adapter aux collisions accrues. Il en résulte une augmentation du volume.
Exemple:
Si vous avez un ballon rempli d'air à température ambiante et que vous chauffez le ballon, l'air à l'intérieur se développera, ce qui fait gonfler le ballon plus loin.
Remarque importante:
* La loi de Charles s'applique aux gaz idéaux. Les gaz réels présentent des écarts par rapport au comportement idéal à des pressions élevées et à de faibles températures.
* La température doit être en Kelvin (échelle de température absolue) pour que la loi de Charles se tient vrai.
