La legge di Charles è un caso speciale della legge del gas ideale. Indica che il volume di una massa fissa di un gas è direttamente proporzionale alla temperatura. Questa legge si applica ai gas ideali mantenuti a una pressione costante, dove solo il volume e la temperatura possono cambiare.
La legge di Charles è espressa come:
Vio/ Tio = Vf/ Tf
dove
Vio = volume iniziale
Tio = temperatura assoluta iniziale
Vf = volume finale
Tf = temperatura assoluta finale
È estremamente importante ricordare che le temperature sono temperature assolute misurate in gradi Kelvin, NON ° C o ° F.
Un gas occupa 221 cm3 ad una temperatura di 0 ° C e una pressione di 760 mm Hg. Quale sarà il suo volume a 100 ° C?
Poiché la pressione è costante e la massa di gas non cambia, sai che puoi applicare la legge di Charles. Le temperature sono espresse in gradi Celsius, quindi devono prima essere convertite in temperatura assoluta (Kelvin) per applicare la formula:
V1 = 221 cm3; T1 = 273 K (0 + 273); T2 = 373 K (100 + 273)
Ora i valori possono essere inseriti nella formula per risolvere il volume finale:
Vio/ Tio = Vf/ Tf
221 centimetri3 / 273K = Vf / 373K
Riorganizzare l'equazione da risolvere per il volume finale:
Vf = (221 cm3) (373 K) / 273 K
Vf = 302 cm3