La loi de Charles est une des lois de la thermodynamique. Elle relie la pression et la température d'un gaz réel tenu dans un volume constant,V°.
, où β dépend de V°.
On constate expérimentalement que ce coefficient , pour des V° de plus en plus grands, tend vers une valeur universelle , indépendante du gaz et environ égale à 0.0036610 = 1/273.15.
La loi a été éditée la première fois par Louis Joseph Gay-Lussac en 1802, mais avait été découverte par Jacques Charles dès 1787. On utilise en revanche le nom de loi de Gay-Lussac à la formule reliant volume et température d'un gaz parfait à pression constante. En étudiant la variation de pression des gaz à volume constant, Charles constata que celle-ci était directement proportionnelle à la température absolue (en °K) dudit gaz. Ceci traduit le fait que l’énergie cinétique moyenne des molécules, c’est-à-dire la force de leur impact sur les parois du récipient augmente de manière concomitante avec la température.