Τι γίνεται αν ένα μπαλόνι θερμαίνεται τι συμβαίνει με τον όγκο του αέρα σε σταθερή πίεση;

Εάν ένα μπαλόνι θερμαίνεται ενώ η πίεση παραμένει σταθερή, ο όγκος του αέρα μέσα στο μπαλόνι θα αυξηθεί. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία του αέρα, αυξάνεται επίσης η μέση κινητική ενέργεια των μορίων αέρα. Αυτό σημαίνει ότι τα μόρια αέρα κινούνται ταχύτερα και συγκρούονται με τους τοίχους του μπαλονιού πιο συχνά και με μεγαλύτερη δύναμη, προκαλώντας την επέκταση του μπαλονιού.

Μαθηματικά, αυτή η σχέση μεταξύ θερμοκρασίας και όγκου σε σταθερή πίεση περιγράφεται από το νόμο του Charles, ο οποίος δηλώνει ότι ο όγκος ενός αερίου είναι άμεσα ανάλογος με τη θερμοκρασία του. Σε μορφή εξίσωσης, αυτό μπορεί να εκφραστεί ως:

`` `

V ∝ t

`` `

ή

`` `

V =KT

`` `

όπου:

* V είναι ο όγκος του αερίου

* T είναι η θερμοκρασία του αερίου

* k είναι μια σταθερά

Σύμφωνα με τον νόμο του Charles, εάν η πίεση παραμένει σταθερή, ο όγκος του αερίου θα αυξηθεί σε άμεση αναλογία με την αύξηση της θερμοκρασίας. Αντίθετα, εάν η θερμοκρασία μειωθεί, ο όγκος του αερίου θα μειωθεί.