Gráficas de las leyes empíricas de los gases.

La imagen muestra de manera esquemática las formas estáticas de las cuatro leyes empíricas de los gases, representadas en un plano cartesiano para facilitar su interpretación visual. Cada gráfico asocia dos variables termodinámicas —presión, volumen, temperatura o cantidad de sustancia— y revela cómo estas se relacionan manteniendo las demás constantes. Gracias a este recurso, es posible apreciar que la mayor parte de estas leyes adoptan una forma lineal cuando se representan bajo la escala Kelvin, lo cual evita la distorsión provocada por el cero arbitrario en otras escalas de temperatura. Esta linealidad convierte a las leyes de los gases en un punto de partida pedagógico ideal para introducir el concepto de proporcionalidad en sistemas físicos.

En la gráfica correspondiente a la ley de Boyle, la presión se relaciona inversamente con el volumen, manteniéndose constante su producto siempre que la temperatura y la cantidad de gas no cambien. A diferencia de las demás leyes, aquí no aparece una recta, sino una curva hiperbólica que se asemeja a la función matemática 1/x. Esta característica resalta la naturaleza inversa de la relación entre presión y volumen: al reducirse uno, el otro aumenta proporcionalmente, lo que se traduce en un comportamiento asintótico. Así, la representación visual de Boyle constituye la excepción entre los modelos lineales que predominan en el resto de las leyes empíricas.

Las otras tres gráficas —Charles, Gay-Lussac y Avogadro— presentan relaciones de tipo directo que aparecen como líneas rectas que parten desde el origen. En la ley de Charles, el volumen es directamente proporcional a la temperatura; en la de Gay-Lussac, la presión crece con la temperatura; y en la de Avogadro, el volumen aumenta proporcionalmente a la cantidad de sustancia. Estas formas lineales reafirman la importancia de la escala absoluta de temperatura, pues permiten identificar la simetría de los comportamientos sin desplazamientos artificiales. En conjunto, estas representaciones gráficas resumen de manera visual y elegante las regularidades empíricas que dieron origen a la formulación de la ecuación general de los gases ideales.