Charles y Gay-Lussac estudiaron el efecto de la temperatura sobre el volumen del gas. Sus estudios demostraron que a una presión constante, el volumen de una muestra de gas se expando cuando se calienta y se contrae cuando se enfría.
La dependencia del volumen de un gas con la temperatura se da por:
V= k1 * T
Donde k1 es la constante de proporcionalidad. La ecuación anterior se conoce como Ley de Charles y de Gay-Lussac, que establece que el volumen de una cantidad fija de un gas, mantenida a presión constante, es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas.
Otra forma de representar la Ley de Charles muestra que para una cantidad de gas y volumen constante, la presión del gas es directamente proporcional a la temperatura.
P= k2 * T
Es posible comparar dos condiciones de volumen y temperatura para una muestra dada de un gas a presión constante. Se puede escribir:
V1/T1= k1= V2/T2
Donde V1 y V2 son los volúmenes de los gases a temperaturas V1 y V2.