La Ley de Charles, propuesta por Jacques Charles, establece que, a presión constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura en grados Celsius.
Matemáticamente, se expresa como:
V1/T1 = V2/T2
donde V1 y T1 son el volumen y la temperatura iniciales, y V2 y T2 son el volumen y la temperatura finales del gas.
Esta ley es crucial en la comprensión del comportamiento de los gases a diferentes temperaturas y volúmenes, proporcionando una base para la formulación de leyes más amplias en la termodinámica.
Un ejemplo para entender la Ley de Charles
Imagina que tienes un gas en un recipiente con un volumen inicial de 2 litros a una temperatura de 20 grados Celsius. Si calentamos el gas a presión constante y su volumen aumenta a 4 litros, ¿a qué temperatura estará el gas?
Usaremos la Ley de Charles: el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura a presión constante.
La relación V1/T1 = V2/T2 se aplica aquí:
Sustituyendo los valores que conocemos: (2 L / 20 °C) = (4 L / T2)
Y finalmente resolviendo: T2 = (4L × 20°C) / 2 L= 40°C
Entonces, si el gas aumenta su volumen a 4 litros a presión constante, su temperatura será de 40°C.
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