Лекция по физике на тему  "ЗАКОН  ШАРЛЯ".
Стремясь расшириться, газ оказывает давление на стенки баллона, камеры шины или любого другого тела, твердого или жидкого, с которым он соприкасается. Если не принимать во внимание действия поля тяжести Земли, которое при обычных размерах сосудов лишь ничтожно меняет давление, то при равновесии давление газа в сосуде представляется нам совершенно равномерным. Это замечание относится к макромиру. Если же представить себе, что происходит в микромире молекул, составляющих газ в сосуде, то ни о каком равномерном распределении давления не может быть и речи. В одних местах поверхности стенок молекулы газа ударяют о них, в то время как в других местах удары отсутствуют; эта картина все время беспорядочным образом меняется.
Давление  газа на стенку определяется формулой :  p= 2*N*m*v
N-количество ударов
m- масса молекулы
v- скорость молекулы.
Для того чтобы рассчитать с помощью молекулярной теории давление газа, мы должны знать следующие характеристики микромира молекул: массу , скорость  и число молекул в единице объема. Для того чтобы найти эти микрохарактеристики молекул, мы должны установить, от каких характеристик макромира зависит давление газа.
Давление зависит от степени сжатия газа, т. е. оттого, сколько молекул газа находится в данном объеме и  от температуры газа. Обычно изменение давления вызывается обеими причинами сразу: и изменением объема, и изменением температуры. Но можно осуществить процесс так, что при изменении объема температура будет меняться ничтожно мало или при изменении температуры объем практически останется неизменным. Этими случаями мы сперва и займемся, сделав предварительно еще следующее замечание. Мы будем рассматривать газ в состоянии равновесия. Это значит, что в газе установилось как механическое, так и тепловое равновесие.
Механическое равновесие означает, что не происходит движения отдельных частей газа. Для этого необходимо, чтобы давление газа было во всех его частях одинаково, если пренебречь незначительной разницей давления в верхних и нижних слоях газа, возникающей под действием силы тяжести.
Тепловое равновесие означает, что не происходит передачи теплоты от одного участка газа к другому. Для этого необходимо, чтобы температура во всем объеме газа была одинакова.
Начнем с выяснения зависимости давления газа от температуры при условии неизменного объема определенной массы газа. Будем нагревать газ в большой колбе, соединенной с ртутным манометром M  в виде узкой изогнутой трубки,  как показано на рисунке.

При опускании колбы в горячую воду присоединенный к колбе ртутный манометр M  показывает увеличение давления.  T  — термометр.
Подогревая воду в сосуде, окружающем колбу, будем отмечать температуру газа по термометру T, а соответствующее давление — по манометру M. Наполнив сосуд тающим льдом, измерим давление p0, соответствующее температуре 0∘C. Можно сделать вывод:
1. Приращение давления некоторой массы газа при нагревании на 1∘C  составляет определенную часть α  того давления, которое имела данная масса газа при температуре 0∘C. Если давление при 0∘C  обозначить через p0, то приращение давления газа при нагревании на 1∘C  есть p0+αp0 .
При нагревании на τ приращение давления будет в τ  раз больше, т. е. приращение давления пропорционально приращению температуры.
2. Величина α , показывающая, на какую часть давления при 0∘C  увеличивается давление газа при, нагревании на 1∘C, имеет одно и то же значение (точнее, почти одно и тоже) для всех газов, а именно 1/273∘C−1 . Величину α называют температурным коэффициентом давления. Таким образом, температурный коэффициент давления для всех газов имеет одно и то же значение, равное                        1/273∘C−1 .

ЗАКОН ШАРЛЯ гласит:   При неизменном объеме V отношение давления p данной массы газа m к его абсолютной температуре T есть величина постоянная.
Что происходит в микромире молекул, когда температура газа меняется, например,  когда температура газа повышается и давление его увеличивается? С точки зрения молекулярной теории возможны две причины увеличения давления данного газа: во-первых, могло увеличиться число ударов молекул за единицу времени на единицу площади; во-вторых, мог увеличиться импульс, передаваемый при ударе, в стенку одной молекулой. И та и другая причина требуют увеличения скорости молекул (напоминаем, что объем данной массы газа остается неизменным). Отсюда становится ясным, что повышение температуры газа (в макромире) есть увеличение средней скорости беспорядочного движения молекул (в микромире). 
Когда мы имеем дело не с газом, а с твердым или жидким телом, в нашем распоряжении нет таких непосредственных методов определения скорости молекул тела. Однако в этих случаях несомненно, что с повышением температуры скорость молекул возрастает.
Термодинамический процесс, во время которого объем остается неизменным, называется ИЗОХОРНЫМ (от греческих слов isos — равный и chora — занимаемое место), а линия, которая его изображает — ИЗОХОРОЙ.
Зако́н Ша́рля или второй закон Гей-Люссака — один из основных газовых законов, описывающий соотношение давления и температуры для идеального газа. Экспериментальным путём зависимость давления газа от температуры при постоянном объёме установлена в 1787 году Шарлем и уточнена Гей-Люссаком в 1802 году.
Математически закон Ж. Шарля можно записать в виде:
p/T=const если m=const,V=const
Для сравнения того же вещества при двух различных условиях, закон можно записать в виде:
P1/T1=P2/T2 или P1⋅T2=P2⋅T1
Закон Шарля справедлив только для идеального газа. Он применим с определенной степенью точности к реальным газам при низких давлениях и невысоких температурах (например, атмосферный воздух, продукты сгорания в газовых двигателях и пр.)
Из закона Шарля следует, что давление газа
(при постоянном объеме) можно использовать в
качестве термометрической величины. На этом
основана работа так называемого газового
термометра, который включает в себя сосуд с газом,
соединенный с левым коленом U-образного
жидкостного (ртутного) манометра. Правое колено
манометра сделано подвижным и по мере
необходимости поднимается или опускается так, чтобы уровень ртути в левом колене в
процессе нагревания газа в сосуде не менялся. Тем самым обеспечивается постоянство
предоставленного газу объема. Для измерения температуры T некоторого тела оно
приводится в тепловой контакт с сосудом, в котором находится газ. После установления
теплового равновесия тела и сосуда с газом, с помощью манометра измеряется давление в
термометре. Затем (или ранее) то же самое проделывается с телом, температура которого
T0 известна или принята за эталонную, и измеряется соответствующее давление p0. На практике температуру измеряют
разными термометрами, но все они обычно градуируются и проверяются по газовому.

Согласно закону Шарля изохорные процессы происходят так, что между давлением и температурой идеального газа существует линейная зависимость — при повышении температуры данной массы газа его давление возрастает.
Закон Шарля выводится как частный случай из уравнения Менделеева–Клапейрона:
p⋅V=v⋅R⋅T
где R – универсальная газовая постоянная (R = 8,31441 Дж/моль∙К), ν – число молей вещества, P – давление газа, V – объем газа, T – температура газа.
Он может быть получен как следствие основного уравнения молекулярно-кинетической теории идеального газа:
p=n⋅k⋅T
где k = 1,38 Дж/К – ПОСТОЯННАЯ БОЛЬЦМАНА
График изохорного процесса имеет вид: