Gay-Lussacin laki

Gay-Lussacin laki on termodynamiikan laki, joka kuvaa vakiomassaisen ideaalikaasun käyttäytymistä vakiopaineessa (isobaarinen prosessi). Sen mukaan kaasun tilavuus on suoraan verrannollinen absoluuttiseen lämpötilaan. Jos myös paine saa muuttua, yleistyy Gay-Lussacin laki ideaalikaasun tilanyhtälöksi.^[1]

Lain keksi ensimmäisenä ranskalainen fyysikko ja kemisti Jacques Alexandre César Charles vuonna 1787. Myös toinen ranskalainen fyysikko ja kemisti Joseph Louis Gay-Lussac tutki samoja kaasujen lainalaisuuksia. Hänen työnsä ajoittuu vuosille 1801−1802, jolloin se myös julkaistiin ensimmäisen kerran. Gay-Lussac kuitenkin tiesi Charlesin työstä 15 vuotta aiemmin ja antoi tälle kunnian asiasta.^[2][3][4][5]

Tämä ideaalikaasujen periaate tunnetaan Saksassa nimellä Gay-Lussacin 1. laki, Ranskassa ja Espanjassa ja Englannissa nimellä Charlesin laki, Englannissa myös nimellä Tilavuuksien laki ja Espanjassa myös nimellä Charlesin ja Gay-Lussacin laki.

Vakiopaineessa ideaalikaasun tilavuus kasvaa lineaarisesti lämpötilan kasvaessa. Tämä yhteys voidaan esittää yhtälöllä V = bT, jossa b vakio, tai vaihtoehtoisesti

${\displaystyle {\frac {V}{T}}={\textrm {vakio}}}$,

eli

${\displaystyle {\frac {V_{1}}{T_{1}}}={\frac {V_{2}}{T_{2}}}}$.

Eräs mielenkiintoinen huomio Gay-Lussacin laissa on se, että ideaalikaasun tilavuus-lämpötilakäyrät eli isobaarit ekstrapoloituvat kohti absoluuttista nollapistettä. Toisin sanoen lämpötilassa 0 K (= −273,15 °C) ideaalikaasun tilavuus pienenisi nollaksi. Tämän huomion teki ensimmäisenä Gay-Lussac.

• Ideaalikaasu
• Boylen laki
• Charlesin laki
• Avogadron laki