Bij constante druk is het volume van een gegeven massa van een ideaal gas recht evenredig met zijn absolute temperatuur.

Dit betekent dat als u de temperatuur van een gas verhoogt terwijl de druk constant blijft, het volume ook evenredig zal toenemen.

Hier is een eenvoudige uitleg:

* temperatuur is een maat voor de gemiddelde kinetische energie van de gasmoleculen.

* volume wordt de ruimte bezet door de gasmoleculen.

* Naarmate de temperatuur stijgt, bewegen de moleculen sneller en botsen vaker met de containerwanden.

* Deze verhoogde botsingsdruk duwt de containerwanden naar buiten, wat resulteert in een toename van het volume.

Wiskundig kan de wet van Charles worden uitgedrukt als:

V₁/t₁ =v₂/t₂

Waar:

* V₁ =eerste volume

* T₁ =initiële absolute temperatuur (in kelvin)

* V₂ =definitief volume

* T₂ =laatste absolute temperatuur (in kelvin)

Belangrijke opmerking:

* De wet van Charles is van toepassing op ideale gassen, die theoretische gassen zijn die zich perfect gedragen volgens de gaswetten.

* Echte gassen wijken af ​​van ideaal gedrag bij hoge drukken en lage temperaturen.

* Om de wet van Charles te gebruiken, moet u de temperatuur uiten in Kelvin, niet Celsius.

Voorbeeld:

Als een ballon met een volume van 1 liter bij 20 ° C (293 K) wordt verwarmd tot 40 ° C (313 K), zal het volume toenemen tot:

V₂ =v₁ * t₂ / t₁

V₂ =1 l * 313 k / 293 k

V₂ ≈ 1.07 l

Het volume neemt met ongeveer 7% toe naarmate de temperatuur toeneemt met 20 ° C.