Закон Бойля-Маріотта, або Закон Бойля, сформульований Робертом Бойлем та Едме Маріотт, є одним із газових законів, який пов’язує об’єм і тиск певної кількості газу, що утримується при постійній температурі. Закон говорить, що:
Тиск, який чинить фізична сила, обернено пропорційний об'єму газоподібної маси, якщо її температура залишається постійною.
або простіше кажучи:
При постійній температурі об'єм фіксованої маси газу обернено пропорційний тиску, який він чинить.
PV = k,
де k, - постійна, якщо температура і маса газу залишаються постійними.
Коли тиск збільшується, об'єм зменшується, тоді як якщо тиск зменшується, то обсяг збільшується. Необов’язково знати точне значення константи k, щоб мати змогу користуватися законом: якщо ми розглянемо дві ситуації на малюнку, зберігаючи кількість газу та температуру постійними, слід виконати залежність:
P_1V_1 = P_2V_2,
де:
P_1 = Початкове натискання,
P_2 = Остаточна преса,
V_1 = початковий обсяг,
V_2 = Кінцевий обсяг,
Крім того, якщо ми очистимо невідоме, отримаємо наступне:
Закон Бойла Маріотта.png
Цей закон є спрощенням закону ідеального чи досконалого газу, деталізованого для ізотермічних процесів певної постійної маси газу.
Разом із законом Чарльза, законом Гей-Люссака, законом Авогадро та законом Грехема закон Бойля формує газові закони, що описують поведінку ідеального газу. Перші три закони можна узагальнити в універсальному газовому рівнянні.
Експеримент Бойля [редагувати · редагувати код]
Для того, щоб перевірити свою теорію, він ввів газ у циліндр з поршнем і перевірив різні тиски при опусканні поршня. Нижче наведена таблиця, яка демонструє деякі результати, отримані цим явищем:
Експеримент Бойла
× P (атм) V (L) P · V
0,9 10 10
1,0 30 30
1,5 20 50
20 15 30
25 12 30
0 10 30
Якщо спостерігати дані в таблиці, можна побачити, що зі збільшенням об’єму тиск зменшується. Тому для його представлення на графіку використовується ізотермічна діагональ. P, збільшується і множачи P, і V, отримуємо PV = 30, атм · L.