La legge isobara o legge di Charles
Cento anni dopo gli esperimenti di Boyle ,il fisico francese Jacques Charles individuò la relazione tra volume e temperatura di un gas a pressione costante.(isobara)
Egli affermò che il volume di una determinata quantità di gas, a pressione costante, è direttamente proporzionale alla sua temperatura assoluta
V = K • T
Egli notò come raddoppiando la temperatura assoluta di un gas ideale , il volume raddoppiava, in questo modo l’aumento della forza degli urti è compensata dalla diminuzione della loro frequenza.
Se su un sistema di assi ortogonali riportiamo il volume sull’ordinata e la temperatura sull’ascissa, notiamo che si otterrà una retta che rappresenterà tale legge.
Consideriamo la situazione in cui per un gas abbiamo due diversi valori di temperatura e volume quindi:
e
Poichè la costante è la stessa possiamo eguagliarli e ottenere:
e quindi
Da questa relazione è sempre possibile ricavare ogni grandezza se si conoscono tutte le altre tre.
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Charles inoltre estrapolò i suoi dati per vedere quale temperatura avrebbe potuto produrre un volume di 0 litri. Trovò una temperatura pari a – 273,15°C. Questa temperatura corrisponde a 0 K sulla scala di temperatura kelvin. La temperatura di 0 k è chiamata zero assoluto.
Quando un gas raggiunge una temperatura prossima allo zero assoluto, diventa un liquido, un solido o, in alcuni casi un condensato..
Nella legge di Charles o legge isobara la temperatura deve sempre essere espressa in kelvin.
