Conocida como la ley de Charles y Gay – Lussac establece que cuando la presión es constante (proceso isobárico) el volumen que ocupa un gas es directamente proporcional a la temperatura. La gráfica volumen (V) – temperatura (T) describe la relación directa entre éstas, se observa que al aumentar la temperatura del gas, aumenta el volumen ocupado por el mismo (Ver Figura 2).
Generalmente se le atribuye la relación volumen temperatura a Charles.
Está relación se explica teniendo en cuenta el modelo molecular, ya que cuando aumenta la temperatura las moléculas de gas se mueven más rápido separándose entre si y por ende ocupando más espacio. Si el gas al cuál se le aumenta la temperatura se encuentra dentro de un recipiente con émbolo (ver figura 3) se puede observar que este asciende hasta que se igualan la presión interior y exterior del sistema (este cambio de presión sucede por un momento), aumentando con ello el volumen.