Relación entre la presión y la temperatura de un gas cuando el volumen es constante

Cuando colocamos un manómetro en un recipiente hermético que contiene gas y se calienta, la presión aumenta. y cuando el gas se enfría, la presión disminuye.

En 1702, Guillaume Amontons fue el primero en demostrar experimentalmente la relación directa entre la presión y la temperatura de un gas a volumen constante. Un siglo más tarde, en 1802, Joseph Louis Gay-Lussac perfeccionó y amplió este trabajo mediante experimentos más precisos y sistemáticos.

Hoy en día, esta relación directa entre la presión y la temperatura se conoce indistintamente como ley de Amontons o ley de Gay-Lussac.

 

¿Por qué ocurre esto?

Al aumentar la temperatura las moléculas del gas se mueven más rápidamente y por tanto aumenta el número de choques contra las paredes, es decir aumenta la presión ya que el recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar.

Gay-Lussac descubrió que, en cualquier momento de este proceso, el cociente entre la presión y la temperatura siempre tenía el mismo valor:

$$\frac{P}{T} = k$$

(el cociente entre la presión y la temperatura es constante)

Supongamos que tenemos un gas que se encuentra a una presión P₁ y a una temperatura T₁ al comienzo del experimento. Si variamos la temperatura hasta un nuevo valor T₂, entonces la presión cambiará a P₂, y se cumplirá:

$$\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}$$

que es otra manera de expresar la ley de Gay-Lussac.

Esta ley, al igual que la de Charles, está expresada en función de la temperatura absoluta. Al igual que en la ley de Charles, las temperaturas han de expresarse en Kelvin.

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