Calculateur de la loi de Charles
Rédigé par Thierno Sadou Diallo, formule vérifiée selon notre méthodologie • Mis à jour le 15/08/2026
La loi de Charles s'écrit V₁/T₁ = V₂/T₂ à pression constante, où les températures doivent être exprimées en kelvins. Pour 2 L de gaz à 20 °C chauffés à 80 °C, le volume final atteint environ 2,409 L.
Explication
La loi de Charles décrit le comportement d'un gaz parfait lors d'une transformation isobare, c'est-à-dire à pression constante : le rapport entre le volume et la température (en kelvins) reste inchangé. Concrètement, un gaz chauffé à pression constante voit son volume augmenter proportionnellement à sa température absolue, et inversement en le refroidissant. C'est ce principe qui explique, par exemple, pourquoi un ballon gonflable rétrécit visiblement en hiver ou lorsqu'il est placé au congélateur. **Le piège le plus fréquent avec cette loi** : la relation n'est valable qu'avec des températures exprimées en kelvins (température absolue, où 0 K correspond au zéro absolu, −273,15 °C), jamais directement en degrés Celsius. Calculer avec des Celsius bruts donne un résultat faux, car le rapport V/T n'a de sens physique que si T est mesuré à partir du zéro absolu. Ce calculateur accepte des températures en degrés Celsius, plus intuitives à saisir, et effectue automatiquement la conversion en kelvins en interne.
Exemple : chauffer 2 L de gaz de 20 °C à 80 °C
Données d'entrée
Volume initial : 2 L. Température initiale : 20 °C. Température finale : 80 °C.
Calcul
20 °C = 293,15 K et 80 °C = 353,15 K. Volume final = 2 × (353,15 ÷ 293,15) ≈ 2 × 1,2047 ≈ 2,409 L.
Résultat
Le volume du gaz passe de 2 L à environ 2,409 L en le chauffant de 20 °C à 80 °C.
Questions fréquentes
Pourquoi faut-il utiliser les kelvins et pas les degrés Celsius ?
Parce que la loi de Charles exprime une proportionnalité directe entre volume et température absolue : doubler la température absolue double le volume. Cette proportionnalité n'existe pas avec l'échelle Celsius, dont le zéro est arbitraire (le point de congélation de l'eau) et non le zéro absolu. Utiliser des degrés Celsius directement dans la formule donnerait un résultat physiquement incorrect.
Qu'est-ce que le zéro absolu et pourquoi est-il une limite du calcul ?
Le zéro absolu (0 K, soit −273,15 °C) est la température la plus basse théoriquement possible, où l'agitation thermique des particules est minimale. À cette température, le volume d'un gaz parfait tendrait vers zéro selon cette loi, et la division par une température absolue nulle rend le calcul indéfini — une limite physique réelle, pas seulement une curiosité mathématique.
Cette loi suppose-t-elle une pression constante ?
Oui, c'est la condition essentielle de la loi de Charles (transformation isobare). Si la pression varie également, il faut utiliser la loi des gaz parfaits complète (PV = nRT), ou notre calculateur de la loi de Boyle-Mariotte si c'est plutôt la température qui reste constante.