A relação entre temperatura do gás e volume é diretamente proporcional , o que significa que um aumenta, o outro também aumenta. Isso é descrito pela lei de Charles , que afirma:

a pressão constante, o volume de uma dada massa de um gás ideal é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta.

Isso significa que, se você aumentar a temperatura de um gás, mantendo a pressão constante, o volume também aumentará proporcionalmente.

Aqui está uma explicação simples:

* temperatura é uma medida da energia cinética média das moléculas de gás.
* volume é o espaço ocupado pelas moléculas de gás.
* À medida que a temperatura aumenta, as moléculas se movem mais rapidamente e colidem com mais frequência com as paredes do recipiente.
* Esse aumento da pressão de colisão empurra as paredes do recipiente para fora, resultando em um aumento no volume.

matematicamente, a lei de Charles pode ser expressa como:

V₁/t₁ =v₂/t₂

Onde:
* V₁ =volume inicial
* T₁ =temperatura absoluta inicial (em Kelvin)
* V₂ =volume final
* T₂ =temperatura absoluta final (em Kelvin)

Nota importante:

* A lei de Charles se aplica aos gases ideais, que são gases teóricos que se comportam perfeitamente de acordo com as leis de gás.
* Gases reais se desviam do comportamento ideal a altas pressões e baixas temperaturas.
* Para usar a lei de Charles, você precisa expressar a temperatura em Kelvin, não Celsius.

Exemplo:

Se um balão com um volume de 1 litro a 20 ° C (293 K) for aquecido a 40 ° C (313 K), seu volume aumentará para:

V₂ =v₁ * t₂ / t₁
V₂ =1 L * 313 K / 293 K
V₂ ≈ 1,07 l

O volume aumenta em aproximadamente 7% à medida que a temperatura aumenta em 20 ° C.