Boyle, Charles et Gay-Lussac

Avant l'équation complète, on a découvert trois lois partielles, chacune obtenue en gardant une grandeur constante.

Loi de Boyle-Mariotte (à température constante). Comprime un gaz, sa pression monte, et le produit P·V reste constant :

   T fixee :   P · V = constante        (si V est divise par 2, P double)

   P
   |•
   |  •
   |     •._            courbe P·V = cste (hyperbole)
   |         •.._______
   +------------------> V

Loi de Charles (à pression constante). Chauffe un gaz, il se dilate ; le volume est proportionnel à la température absolue :

   P fixee :   V / T = constante        (T en kelvins ; V augmente avec T)

Loi de Gay-Lussac (à volume constant). Chauffe un gaz enfermé dans un volume fixe, sa pression grimpe, proportionnelle à la température :

   V fixe :    P / T = constante        (T en kelvins ; P augmente avec T)

Ces trois lois disent la même chose sous trois angles : P monte quand on comprime, V monte quand on chauffe à pression fixe, P monte quand on chauffe à volume fixe. À chaque fois, la température est en kelvins — c'est ce qui rend les proportions exactes.

Le pas décisif est de remarquer qu'on peut réunir ces trois lois en une seule, valable quand tout varie à la fois. C'est la loi des gaz parfaits, qui les contient toutes.