Qual è l'applicazione pratica della legge di Charles?

Le mongolfiere, i motori a combustione interna e lo stantuffo di cottura in un tacchino congelato sono applicazioni pratiche della legge di Charles. La legge di Charles afferma che il volume di un gas aumenta all'aumentare della temperatura se la pressione rimane costante, e anche l'inverso è vero.

Jacques Charles sviluppò la sua teoria dell'espansione del gas il 5 giugno 1783, mentre guardava i fratelli Montgolfier gonfiare un pallone con il fuoco e far volare un miglio e mezzo prima di tornare a terra. Riscaldando l'aria all'interno del pallone, si è espanso ma è rimasto costretto all'interno del palloncino. L'aria si espanse fino a che il suo volume era maggiore del volume equivalente di aria fredda circostante, e il pallone cominciò a salire. Quando l'aria all'interno del palloncino si è raffreddata allo stesso volume dell'aria circostante, è tornata a terra.

Il principio è lo stesso per il motore a combustione di un'automobile. Quando il carburante contenuto nei cilindri del motore si combatte, si espande dal calore forzando il pistone fuori dal cilindro. L'energia cinetica generata trasforma l'albero motore e sposta l'automobile.

Il timer pop-up su un tacchino congelato acquistato presso il negozio di alimentari segue lo stesso principio. Quando la temperatura interna del tacchino è abbastanza alta, l'aria intrappolata all'interno si espande e forza il timer a spuntare, indicando che l'uccello è cotto.