Selon la loi de Charles, si vous maintenez un gaz à une pression constante, le volume varie en proportion directe avec la température en Kelvins. À mesure que le volume augmente, la température augmente également ; plus la température augmente, plus le volume augmente. La formule générale est V = cT, où V est le volume, T est la température et c est la constante particulière au gaz en question.
Résoudre des équations de proportions directes implique l'utilisation d'un calcul simple avec les termes impliqués. Par exemple, si vous avez 2 litres d'hélium à 400 K et que vous augmentez la température à 800 K, trouver le nouveau volume est assez simple. Si V = cT, dans ce cas vous avez 2 = 400c, soit c 1/200, soit 0,05. Trouver le nouveau volume nécessiterait cette équation : V = 0,05T. Avec une température qui est maintenant de 800k, vous résolvez : V = (0,05) (800). Le nouveau volume est de 4 L. Cela correspond à l'idée de proportion directe car la température a doublé, tout comme le volume.
L'une des expériences les plus couramment utilisées par les enseignants pour démontrer la loi de Charles consiste à immerger un cylindre contenant un gaz sous un piston dans un bain de chaleur. Au fur et à mesure que la chaleur augmente, le gaz pousse le piston vers le haut, augmentant le volume.
