El volumen, o el espacio que ocupa un gas en particular, disminuye cuando se enfría. La relación directa entre el volumen y la temperatura de un gas se conoce como la ley de Charles, que establece que para Todos los gases a temperatura constante, un aumento en la temperatura resulta en un aumento en el volumen.
Los gases se pueden definir utilizando cuatro cantidades físicas: volumen (V), presión (P), temperatura (T) y el número de átomos de gas (n). La correlación general entre estos valores se representa matemáticamente mediante la ecuación PV = nRT, también conocida como la ley del gas ideal, donde "R" denota la constante de proporcionalidad. Las unidades estándar incluyen litros para V, atmósferas para P, Kelvin para T y moles para n.
La escala de Kelvin se usa para la ley del gas ideal porque los cambios en la temperatura de un gas no producen una variación directa en su volumen cuando se usa la escala Celsius. La temperatura absoluta, que es 0 Kelvin, es equivalente a -273 grados Celsius. Cuando se usa la escala Fahrenheit, es necesario agregar 460 para obtener la temperatura absoluta en la escala Rankine.
La ecuación del gas ideal indica que disminuir la temperatura causa una reducción en su volumen. Cuando un gas se enfría, los átomos que forman el gas tienen menos energía para moverse. Los átomos tienden a condensarse y acercarse entre sí, lo que hace que ocupen menos espacio.
