Loi de Charles et Gay-Lussac


La loi a été énoncée la première fois par Louis Joseph Gay-Lussac en 1802, mais avait été découverte par Jacques Charles dès 1787.
On réserve plutôt le nom de loi de Charles à la formule reliant pression et température d'un gaz parfait à volume constant.

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Mise en évidence      -    Loi de Charles      -      Applications à la plongée

Mise en évidence


Lorsqu'un gaz est chauffé à pression constante, il se dilate. Si on double sa température sur l'échelle Kelvin, son volume est multiplié par deux.


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Si dans un récipient à piston mobile, c'est à dire à pression constante, on double la température (en Kelvin), le volume aura alors doublé


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Loi de Charles


A volume constant, l'augmentation de la pression d'un gaz est proportionnelle à l'augmentation de sa température.

                                    P1 / T1  = P2 / T2


  • P1 et P2 sont les pressions exprimées en bar
  • T1 et T2 les températures exprimées en degrés Kelvin.


Température en degrés Kelvin = Température en degrés Celsius + 273




Application à la plongée


Sur la loi de Charles, nous ne retiendrons que son application pratique au domaine de la plongée. Lors du gonflage des bouteilles, ou lorsque des blocs sont exposés au soleil, leur température augmente et provoque ainsi une augmentation de la pression. L'augmentation de la pression est proportionnelle à celle de la température.


Exermple de problème d'application:

Un bloc de 12 L exposé au soleil à une température de 30°C affiche une pression de 200 bars.
Quelles sera sa pression lorsque sa température sera redescendue à la température ambiante de 15 ° ?


P1 / T1 = P2 / T2

On cherche P2:  P2 = P1 x T2 / T1 (Attention T1 et T2 en °K)

donc P2 = 200 x (15 + 273) / (30 + 273) = 190 bars


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Jacques Alexandre César Charles (1746 - 1823)


Jacques Alexandre César Charles, né à Beaugency (bords de Loire) le 12 novembre 1746 et mort à Paris le 7 avril 1823, est un physicien, chimiste et inventeur français. Il fut le premier à faire voler un ballon à gaz gonflé à l'hydrogène.

En 1787, il est le premier à formuler la « loi de la dilatation des gaz ». Mais il ne publie pas ses résultats et ce n'est que quinze ans plus tard, en 1802, que le chimiste Louis-Joseph Gay-Lussac les compile et les compare aux siens pour formuler la loi qui porte son nom, la loi de Gay-Lussac. La formule reliant pression et température d'un gaz parfait à volume constant porte par contre le nom de loi de Charles.



Louis Joseph Gay-Lussac (1778 - 1850)


Chimiste et physicien français, connu pour ses études sur les propriétés des gaz.

Né à Saint-Léonard-de-Noblat, Louis Joseph Gay-Lussac fit ses études à l'École polytechnique, où il devint professeur de 1809 à 1839. En 1802, il découvrit la loi de dilatation des gaz et, quelques années plus tard, les lois volumétriques qui portent aujourd'hui son nom



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