2.2 Ley de Charles

En 1787, Charles estudió experimentalmente la relación entre la temperatura a la que se encuentra un gas y el volumen que ocupa, observando que si una masa fija de gas se calienta a presión constante, su volumen aumenta proporcionalmente a la temperatura en Kelvin.

Si observas la imagen, verás la diferencia entre el aire a temperatura ambiente (izquierda) y el aire caliente (derecha): en el segundo caso, el volumen ocupado es mayor. Si se deja enfriar hasta la temperatura inicial, el globo también vuelve a tener el tamaño inicial.

Esta ley se suele explicitar como V/T=cte o bien

\[\frac{V_{i}}{T_{i}}=\frac{V_{f}}{T_{f}}\]

Aire caliente y aire frío en globos
Imagen de elaboración propia

De la misma forma, al enfriar el gas su volumen disminuye. Bajando la temperatura hasta donde resulta posible y extrapolando la recta resultante, se observa que el gas ocuparía un volumen cero a -273.15 ºC, que es 0 K, la menor temperatura que se puede alcanzar.

Gráfica volumen frente a temperatura
Imagen de elaboración propia

Comprueba lo aprendido

Indica si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsas:

Pregunta 1

Al calentar un gas, siempre aumenta el volumen que ocupa.

Pregunta 2

Si se enfría un gas, las partículas que lo forman se mueven a menor velocidad

Pregunta 3

Si se inyecta gas en un recipiente de volumen constante, el gas se calienta.