Boyle's Law definierar förhållandet mellan en gasvolym och dess tryck. Tänk på detta: Om du tar en låda full av luft och sedan trycker den ner till halva storleken kommer luftmolekylerna att ha mindre utrymme att röra sig och kommer att stöta på varandra mycket mer. Dessa kollisioner av luftmolekyler med varandra och med sidorna på behållaren är det som skapar lufttryck.

Boyle's Law tar inte temperaturen med i beräkningen, så temperaturen måste vara konstant i för att använda den.

Boyle's Law säger att vid en konstant temperatur varierar volymen för en viss massa (eller mängd) gas omvänt med trycket.

I ekvationsform är det :

P _{1 x V 1 \u003d P 2 x V 2}

där P _{1 och V 1 är initial volym och tryck och P <2> och V <2> är den nya volymen och trycket.}

Exempel: Anta att du utformar en scuba tank där lufttrycket är 3000 psi (pund per kvadrat tum) och volymen (eller "kapaciteten") för tanken är 70 kubikfot. Om du bestämmer dig för att snarare skapa en tank med ett högre tryck på 3500 psi, vad skulle tankens volym vara, förutsatt att du fyller den med samma luftmängd och håller temperaturen densamma?

Anslut de givna värdena till Boyle's Law:

3000 psi x 70 ft ^{3 \u003d 3500 psi x V ₂}

Förenkla och isolera sedan variabeln på ena sidan ekvationen:

210 000 psi x ft ^{3 \u003d 3500 psi x V ₂}

_{(210 000 psi x ft ^{3) ÷ 3500 psi \u003d V 2}}

_{60 ft ^{3 \u003d V 2}}

Så den andra versionen av din scuba tank skulle vara 60 kubikfot.
Lufttemperatur och volym: Charles's Law

Vad sägs om förhållandet mellan volym och temperatur? Högre temperaturer gör att molekylerna snabbas upp, kolliderar hårdare och hårdare med sidorna på sin behållare och skjuter utåt. Charles 'Law ger matematik för denna situation.

Charles' Law säger att vid ett konstant tryck är volymen för en given massa (mängd) gas direkt proportionell mot dess (absoluta) temperatur.

Eller V _{1 ÷ T 1 \u003d V 2 ÷ T 2.}

För Charles Law måste trycket hållas konstant och temperaturen bör mätas i Kelvin.
Tryck, temperatur och volym: lagen om kombinerad gas

Vad gör du om du har tryck, temperatur och volym tillsammans i samma problem? Det finns en regel för det också. Combined Gas Law tar informationen från Boyle's Law och Charles 'Law och sammanför dem för att definiera en annan aspekt av förhållandet mellan tryck och temperatur /volym.

The Combined Gas Law säger att volymen för en given mängd av gas är proportionell mot förhållandet mellan dess Kelvin-temperatur och dess tryck. Det låter komplicerat, men titta på ekvationen:

P _{1V 1 ÷ T 1 \u003d P 2V 2 ÷ T 2.}

Återigen bör temperaturen mätas i Kelvin.
The Ideal Gas Law