데우면 커지는 기체 (샤를 법칙)

압력이 같을 때 기체의 부피가 절대 온도에 비례한다는 것이 샤를 법칙입니다 — NASA 는 압력을 일정하게 두면 부피 V 가 «상수 × 온도 T» 라고 설명합니다.

NOAA 에 따르면 따뜻한 공기의 분자는 더 빠르고 서로 더 멀리 떨어져 있어 밀도가 작습니다.

시뮬레이터(2 차원 모형)에서 뚜껑은 처음 기체와 맞먹는 힘(약 200 N/m)으로 누르고, 바닥이 kT₂ = 2 J 로 분자를 데우면 뚜껑이 밀려 올라가 넓이가 1.94 m² 가 됩니다. 잰 압력은 약 201 N/m 로 거의 그대로입니다.

바닥을 kT₂ = 0.95 J 로 식히면 넓이는 0.936 m² 로 줄어듭니다 — 넓이 ÷ 온도(A ÷ kT)가 늘 1.00 가까이 머무는 것이 샤를 법칙의 2 차원 모습입니다.

실제 기체의 온도는 켈빈으로 셉니다: 0 °C(273.15 K)에서 27 °C(300.15 K)로 데우면 부피는 약 1.10 배가 됩니다.