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Ley de Charles y Gay-Lussac

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La ley de Charles y Gay-Lussac (frecuentemente llamada ley de Charles) es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas mantenida a presión constante y dice que el volumen es directamente proporcional a la temperatura:

V = kT \,
   o bien   
\frac V T  = k
, donde  V  es el volumen,  T  la temperatura absoluta (en kelvin) y k una constante.

Cuando aumenta la temperatura, el volumen aumenta, mientras que si la temperatura disminuye el volumen también lo hace. El valor exacto de la constante k no es necesario conocerlo para poder hacer uso de la Ley; si consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la presión, deberá cumplirse la relación:

\frac {V_1} {T_1} = \frac {V_2} {T_2}   o bien   V_1 \cdot T_2 = V_2 \cdot T_1

Ley de Charles Gay Lussac

Esta Ley fue primeramente formulada por Jacques Charles en 1787, que descubrió que la relación del volumen de un gas con la temperatura era:

V = V0 (1 + α t) donde V0 es el volumen del gas a 0ºC, t la temperatura (ºC) y
\alpha \approx \frac 1 {273}
una constante para todos los gases.
Se estableció luego que
\alpha \approx \frac 1 {273,16}
, por lo que la relación anterior se escribe V = V_0 \left ( 1 + \frac t {273,16} \right ) =  V_0 \left ( \frac {273,16 + t} {273,16} \right ) = V_0 \frac T {T_0}, Con T = t + 273,16 la temperatura del gas en kelvin, y T0 = 273,16 la temperatura en kelvin corespondiente a 0°C.

Los trabajos de Charles, que no fueron publicados, cayeron por casualidad en manos de Joseph-Louis Gay-Lussac, quien repitió los experimentos de Charles y publicó el resultado en 1802.

Esta Ley es en realidad un caso particular de la Ley de los gases ideales (también llamada ley de los gases perfectos) cuando la presión no varía (es decir durante un proceso isobárico).

Referencias

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Fuentes empleadas y notas