Si un ballon est chauffé alors que la pression reste constante, le volume d’air à l’intérieur du ballon augmentera. En effet, à mesure que la température de l’air augmente, l’énergie cinétique moyenne des molécules d’air augmente également. Cela signifie que les molécules d’air se déplacent plus rapidement et entrent en collision avec les parois du ballon plus fréquemment et avec plus de force, provoquant ainsi l’expansion du ballon.

Mathématiquement, cette relation entre température et volume à pression constante est décrite par la loi de Charles, qui stipule que le volume d'un gaz est directement proportionnel à sa température. Sous forme d’équation, cela peut être exprimé comme suit :

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V∝T

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ou

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V =kT

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où:

* V est le volume du gaz

* T est la température du gaz

* k est une constante

Selon la loi de Charles, si la pression reste constante, le volume du gaz augmentera proportionnellement à l'augmentation de la température. A l’inverse, si la température diminue, le volume du gaz diminuera.