(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)
También conocida como ley del volumen-temperatura o ley de los volúmenes, la ley de Charles establece que para una masa fija de un gas ideal a constante presión, el volumen que ocupa es directamente proporcional a su temperatura absoluta. Esto se expresa como [latex]V \propto T[/latex] o [latex]\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}[/latex]. Explica la tendencia de los gases a expandirse cuando se calientan en condiciones isobáricas (presión constante).
La Ley de Charles es un principio fundamental que describe la expansión térmica de los gases. Los primeros trabajos fueron realizados por Jacques Charles hacia 1787. Investigó cómo el volumen de una cantidad fija de gas cambiaba con la temperatura mientras se mantenía constante la presión, encontrando una relación lineal consistente. Sin embargo, Charles nunca publicó sus hallazgos. La ley se hizo ampliamente conocida después de que Joseph Louis Gay-Lussac, Gay-Lussac, que había estado investigando independientemente el mismo fenómeno, publicó sus propios resultados en 1802. En su artículo, Gay-Lussac atribuyó generosamente a Charles el trabajo original, que no había sido publicado.
El profundo significado de la ley reside en su extrapolación. Al trazar el volumen en función de la temperatura para varios gases, los científicos observaron que todas las líneas, cuando se extendían hacia atrás, convergían a un único punto de volumen cero. Se determinó que esta temperatura teórica era de -273,15 °C. Este punto fue reconocido como el cero absoluto, la temperatura más baja posible, que se convirtió en la base de la escala Kelvin de temperatura absoluta. En la escala Kelvin, donde 0 K es el cero absoluto, la ley adopta su forma proporcional simple [latex]V = kT[/latex]. Microscópicamente, el calentamiento de un gas a presión constante aumenta la energía cinética de sus moléculas, haciendo que se muevan más deprisa. Para mantener la presión constante (es decir, una tasa constante de colisiones con las paredes del recipiente), el volumen debe expandirse, dando a las moléculas que se mueven más rápido más espacio para viajar entre colisiones.
Ley de Charles (Ley Vol-Temp)
(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)
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