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Respuesta:
La ley de Charles es una de las leyes de los gases. Relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, mantenida a una presión constante, mediante una constante de proporcionalidad directa.
En esta ley, Jacques Charles dice que para una cierta cantidad de gas a una presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura, el volumen del gas disminuye. [1]Esto se debe a que la temperatura está directamente relacionada con la energía cinética debido al movimiento de las moléculas del gas. Así que, para cierta cantidad de gas a una presión dada, a mayor velocidad de las moléculas (temperatura), mayor volumen del gas.
La ley fue publicada primero por Gay-Lussac en 1802, pero hacía referencia al trabajo no publicado de Jacques Charles, de alrededor de 1787, lo que condujo a que la ley sea usualmente atribuida a Charles. La relación había sido anticipada anteriormente en los trabajos de Guillaume Amontons en 1702.
Por otro lado, Gay-Lussac relacionó la presión y la temperatura como magnitudes directamente proporcionales en la llamada segunda ley de Gay-Lussac.
Volumen sobre temperatura: Constante (K -en referencia a sí mismo)
{\displaystyle {\frac {V}{T}}=k_{2}}{\displaystyle {\frac {V}{T}}=k_{2}}
o también:
{\displaystyle V=k_{2}T\qquad }{\displaystyle V=k_{2}T\qquad }
donde:
V es el volumen.
T es la temperatura absoluta (es decir, medida en Kelvin).
k2 es la constante de proporcionalidad.
Además puede expresarse como:
{\displaystyle {\frac {V_{1}}{T_{1}}}={\frac {V_{2}}{T_{2}}}}{\displaystyle {\frac {V_{1}}{T_{1}}}={\frac {V_{2}}{T_{2}}}}
donde:
{\displaystyle V_{1}\,}{\displaystyle V_{1}\,}= Volumen inicial
{\displaystyle T_{1}\,}T_1\,= Temperatura inicial
{\displaystyle V_{2}\,}{\displaystyle V_{2}\,}= Volumen final
{\displaystyle T_{2}\,}T_2\,= Temperatura final
Despejando T₁ se obtiene:
{\displaystyle T_{1}={\frac {V_{1}\cdot T_{2}}{V_{2}}}}{\displaystyle T_{1}={\frac {V_{1}\cdot T_{2}}{V_{2}}}}
Despejando T₂ se obtiene:
{\displaystyle T_{2}={\frac {V_{2}\cdot T_{1}}{V_{1}}}}{\displaystyle T_{2}={\frac {V_{2}\cdot T_{1}}{V_{1}}}}
Despejando V₁ es igual a:
{\displaystyle V_{1}={\frac {V_{2}\cdot T_{1}}{T_{2}}}}{\displaystyle V_{1}={\frac {V_{2}\cdot T_{1}}{T_{2}}}}
Despejando V₂ se obtiene:
{\displaystyle V_{2}={\frac {V_{1}\cdot T_{2}}{T_{1}}}}{\displaystyle V_{2}={\frac {V_{1}\cdot T_{2}}{T_{1}}}}
Un buen experimento para demostrar esta ley es el de calentar una lata con un poco de agua, al hervir el agua se sumerge en agua fría y su volumen cambia.