Ya vimos en una entrada previa la primera de las leyes de los gases ideales, la ley de Boyle-Mariotte, según la cual el producto P·V de un gas en el interior de un émbolo es constante a una temperatura dada. Por tanto, si la presión aumenta disminuye el volumen y viceversa. Que el producto sea constante implica, por tanto, que son magnitudes inversamente proporcionales.
Puesto que para el estudio de los gases ideales nos centramos en las variables presión, volumen y temperatura, es lógico que otros científicos se plantearan experimentos similares al de Boyle-Mariotte pero manteniendo constante la presión o el volumen. Así, cabía plantearse: si mantengo el volumen constante, fijando el émbolo, ¿qué marcará el manómetro cuando varíe la temperatura? Es decir, ¿cómo se relacionan la presión y la temperatura? ¿Serán magnitudes directa o inversamente proporcionales?
Pues bien, Jacques Alexandre Charles, a finales del siglo XVIII (muy posterior, por tanto, a la ley de Boyle-Mariotte, que es de la segunda mitad del siglo XVI), estudió cómo varía el volumen de un gas al modificar la temperatura, manteniendo constante la presión. Observó que el volumen y la temperatura son magnitudes directamente proporcionales; el cociente V/T permanece constante para una misma presión.
Así, la ley de Charles puede enunciarse del siguiente modo: cuando un gas experimenta una transformación a presión constante, el cociente entre el volumen que ocupa y la temperatura del gas permanece constante, es decir:
Por tanto, si tenemos un gas en un émbolo en un estado 1, y la presión permanece constante cuando pasa a un estado 2, el volumen y la temperatura son directamente proporcionales, es decir, si la temperatura aumenta, también aumentará el volumen.
Recordad que para aplicar esta ley, la temperatura debe usarse en kelvin, mientras que la presión y el volumen se pueden expresar en diferentes unidades, siempre y cuando sean consistentes, es decir, sean las mismas para los dos estados considerados. En este caso, lo más habitual es expresar el volumen en litros.
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