(Immagine generata a solo scopo illustrativo)
Conosciuta anche come legge di Amontons, questa legge afferma che per una massa fissa di un gas ideale a volume costante, la sua pressione è direttamente proporzionale alla sua temperatura assoluta. La relazione è espressa matematicamente come [latex]P propto T[/latex] o come un confronto tra due stati, [latex]frac{P_1}{T_1} = frac{P_2}{T_2}[/latex]. Questo descrive il comportamento del gas in condizioni isocore (a volume costante).
La legge pressione-temperatura di Gay-Lussac è una pietra miliare delle leggi dei gas ideali, e descrive la relazione diretta tra pressione e temperatura per un gas confinato in un volume costante. Sebbene Joseph Louis Gay-Lussac abbia pubblicato le sue scoperte nel 1802, le basi furono gettate quasi un secolo prima da Guillaume Amontons, che costruì un "termometro dell'aria" basato su questo principio. Tuttavia, gli esperimenti più precisi di Gay-Lussac, condotti con apparecchiature migliorate, fornirono la prova definitiva che consolidò la legge.
La novità della legge risiedeva nella sua formulazione precisa e lineare di una relazione che in precedenza era compresa solo qualitativamente. Un aspetto cruciale della legge è l'uso di una scala di temperatura assoluta, come il Kelvin. Quando la temperatura viene misurata in gradi Celsius o Fahrenheit, la relazione è lineare ma non direttamente proporzionale (ovvero, raddoppiare la temperatura in Celsius non raddoppia la pressione). La constatazione che tutti i grafici pressione-temperatura per i gas estrapolano a pressione zero alla stessa temperatura, -273,15 °C, ha portato al concetto di zero assoluto e alla scala Kelvin, che rende la proporzionalità diretta e semplice.
Da una prospettiva molecolare, la legge è spiegata dalla teoria cinetica dei gas. Riscaldando un gas in un contenitore rigido aumenta l'energia cinetica media delle sue molecole. Ciò significa che le molecole si muovono più velocemente e collidono più frequentemente e con maggiore forza con le pareti del contenitore. Poiché la pressione è definita come forza per unità di area, queste collisioni più energetiche si traducono in una pressione complessiva più elevata. Questa legge, combinata con la legge di Boyle (pressione-volume) e la legge di Charles (volume-temperatura), è stata determinante nella formulazione della legge combinata legge sui gas e, in definitiva, il legge dei gas ideali ([latex]PV=nRT[/latex]), che unifica il comportamento dei gas ideali in un'unica equazione.
Legge di Gay-Lussac (legge pressione-temperatura)
(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)
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