一定の圧力で、理想的なガスの特定の質量の体積は、その絶対温度に直接比例します。
これが起こる理由は次のとおりです。
* 分子運動： ガス分子は絶えず動いており、互いに衝突し、容器の壁が衝突しています。温度が上昇すると、分子は運動エネルギーを獲得し、より速く動き、より多くの力と衝突します。
* 圧力の増加： この分子運動の増加は、容器内のより高い圧力につながります。ただし、容器が硬い場合、圧力は逃げられません。
* 拡張： より高い圧力と分子活性の増加に対応するために、ガスが拡大し、その体積を増加させます。
数学的表現：
チャールズの法律は数学的に表現できます。
v₁/t₁=v₂/t₂
どこ：
*V₁=ガスの初期容積
*t₁=初期絶対温度（ケルビンで）
*V₂=ガスの最終容積
*t₂=最終的な絶対温度（ケルビンで）
重要な考慮事項：
* 一定の圧力： この関係は、ガスの圧力が一定のままである場合にのみ当てはまります。圧力が変化した場合、体積は温度に直接比例しません。
* 理想的なガス： チャールズの法律は理想的なガス法に基づいており、ガス分子には量がなく、相互に相互作用しないと仮定しています。現実には、特に高い圧力と低温で、実際のガスはこの行動から逸脱しています。
アプリケーション：
この関係には、次のような多くの実用的なアプリケーションがあります。
* 熱気球： 加熱された空気が膨張し、周囲の空気よりも密度が低くなり、風船が上昇します。
* 内燃エンジン： 燃焼室内での加熱ガスの膨張はピストンを駆動し、熱エネルギーを機械的作業に変換します。
* 天気予報： 温度の変化は、気象パターンの重要な要因である空気密度と圧力に影響します。
