Ao contrário das moléculas de um líquido ou sólido, as de um gás podem se mover livremente no espaço em que você as confina. Eles voam, ocasionalmente colidindo uns com os outros e com as paredes do contêiner. A pressão coletiva que exercem nas paredes do contêiner depende da quantidade de energia que possuem. Eles obtêm energia do calor ao seu redor; portanto, se a temperatura aumentar, a pressão também aumentará. Na verdade, as duas quantidades estão relacionadas pela lei dos gases ideais.
TL; DR (muito longo; Não li)
Em um recipiente rígido, a pressão exercida por um gás varia diretamente com a temperatura. Se o recipiente não for rígido, tanto o volume quanto a pressão variam com a temperatura de acordo com a lei dos gases ideais.
A Lei do Gás Ideal
Derivada ao longo de um período de anos por meio do trabalho experimental de vários indivíduos, a lei do gás ideal segue a lei de Boyle e a lei de Charles e Gay-Lussac. O primeiro afirma que, a uma dada temperatura (T), a pressão (P) de um gás multiplicada pelo volume (V) que ocupa é uma constante. O último nos diz que quando a massa do gás (n) é mantida constante, o volume é diretamente proporcional à temperatura. Em sua forma final, a lei do gás ideal afirma:
PV = nRT
onde R é uma constante chamada constante de gás ideal.
Se você mantiver a massa do gás e o volume do recipiente constantes, essa relação indica que a pressão varia diretamente com a temperatura. Se você fosse representar graficamente vários valores de temperatura e pressão, o gráfico seria uma linha reta com uma inclinação positiva.
E se um gás não for ideal
Um gás ideal é aquele em que as partículas são consideradas perfeitamente elásticas e não se atraem ou repelem. Além disso, assume-se que as próprias partículas de gás não têm volume. Embora nenhum gás real atenda a essas condições, muitos chegam perto o suficiente para possibilitar a aplicação dessa relação. No entanto, você deve considerar fatores do mundo real quando a pressão ou massa do gás torna-se muito alta ou o volume e a temperatura tornam-se muito baixos. Para a maioria das aplicações à temperatura ambiente, a lei dos gases ideais fornece uma aproximação boa o suficiente do comportamento da maioria dos gases.
Como a pressão varia com a temperatura
Desde que o volume e a massa do gás sejam constantes, a relação entre pressão e temperatura torna-se:
P = KT
onde K é uma constante derivada do volume, número de moles de gás e a constante ideal do gás. Se você colocar um gás que atenda às condições ideais de gás em um recipiente com paredes rígidas para que o volume não mude, selar o recipiente e medir a pressão nas paredes do recipiente, você verá que diminui à medida que abaixa o temperatura. Como essa relação é linear, você só precisa de duas leituras de temperatura e pressão para traçar uma linha a partir da qual você possa extrapolar a pressão do gás em qualquer temperatura.
Esta relação linear se quebra em temperaturas muito baixas quando a elasticidade imperfeita do gás as moléculas se tornam importantes o suficiente para afetar os resultados, mas a pressão ainda diminuirá conforme você diminui o temperatura. A relação também será não linear se as moléculas de gás forem grandes o suficiente para impedir a classificação do gás como ideal.