Secondo la legge di Charles, se si tiene un gas a una pressione costante, il volume varia in proporzione diretta con la temperatura in gradi Kelvin. Quando il volume sale, aumenta anche la temperatura; quando la temperatura sale, aumenta anche il volume. La formula generale è V = cT, dove V è volume, T è temperatura e c è la costante specifica per il gas in questione.
Risolvere equazioni di proporzioni dirette implica l'uso di un semplice calcolo con i termini coinvolti. Ad esempio, se hai 2 litri di gas elio seduti a 400 K, e aumenti la temperatura a 800 K, trovare il nuovo volume è abbastanza semplice. Se V = cT, in questo caso hai 2 = 400c, rendendo c 1/200 o 0,05. Trovare il nuovo volume richiederebbe questa equazione: V = 0.05T. Con una temperatura che ora è di 800k, si risolve: V = (0,05) (800). Il nuovo volume è di 4 L. Questo corrisponde all'idea di proporzione diretta perché la temperatura è raddoppiata, così come il volume.
Uno degli esperimenti più comunemente utilizzati dagli insegnanti per dimostrare la legge di Charles consiste nell'immergere un cilindro che contiene un gas sotto un pistone in un bagno di calore. All'aumentare del calore, il gas spinge il pistone verso l'alto, aumentando il volume.
