يتم شرح قانون بويل و خطوات تجربته و الصيغة الرياضية لل علاقة بين الضغط و الحجم و أيضا تطبيقاته. يعد ا لقانون من أهم قوانين الغازات و التي تتضمن أيضا قانون شارل و قانون جاي لوساك و قانون دالتون و قانون أفوجادرو. يحدد قانون بويل العلاقة ما بين الضغط وحجم الغاز عند درجة حرارة ثابتة. نص قانون بويل ينصّ على عند ثبوت درجة حرارة الغاز يتناسب ضغط كمية معينة من الغاز تتناسب عكسياً مع حجمه. مثال: فإذا كانت حجم كمية معينة من الغاز عند درجة حرارة ثابتة V 1 و ضغطها مقداره P 1. و تم ضغط الغاز أي التأثير على بضغط ضعف ضغطة مثلا P 2 =2P 1 يحدث انكماش للحجم حينها و يصبح نصف الحجم السابق V 2 =0. قانون بويل - المعرفة. 5V 1. العالم بويل العالِم الفيزيائي روبرت بويل هو الذي صاغ العلاقة بين الحجم و الضغط للغازات عند ثبوت درجة الحرارة و الذي سمي على اسمه. و أمكن الوصول إليه من خلال تجربته خطوات تجربة قانون بويل قانون بويل للغازات تطبيقات على قانون بويل فقاعات الهواء يزداد حجم فقاعات الهواء مع صعودها لأعلى في الماء بسبب انتقالها من ضغط مرتفع (أعماق الماء) إلى ضغط منخفض (سطح الماء). قبل أن ترش علبة طلاء من المفترض أن تهزها لفترة. توجد مادتان داخل العلبة: أحدهما الطلاء والآخر عبارة عن غاز يمكن ضغطه و يكون في صورته سائلة.
3 ضغط جوي، ما الحجم الذي سوف يتمدد به هذه البالون إذا احتل الغاز عند ضغط 1 ضغط جوي ما نسبته 2. 7 لتر؟ الحل: يتبين من المعطيات أن الضغط الأول P1 يساوي 1 ضغط جوي، وأن الحجم حينها V1 يساوي 2. 7 لتر. ينفجر البالون عند الضغط الثاني P2 والذي يساوي 0. 3 ضغط جوي. بتعويض المعطيات بالقانون؛ P 1 V 1 = P 2 V 2، يتبين أن V2 يساوي ناتج قسمة P1 V1 على P2 ومنه؛ 0. 3/ (V2 =(1 × 2. 7 يتبين بعد حساب المعادلة أن؛ V2 يساوي 9 لتر. المثال الثاني: يحاول خالد نقل الغاز من عبوة لأخرى، مع ثبات درجة الحرارة أثناء عملية النقل والتي كانت 23 درجة مئوية، حيث كانت سعة العبوة الأولى 3 لتر وضغط الغاز فيها 1. 5 ضغط جوي، في حين أنّ سعة العبوة الأخرى 6 لتر، فماذا سيكون ضغط الغاز حينها؟ يتبين من المعطيات أن V1 يساوي 3 لتر، وأن P1 يساوي 1. 5 ضغط جوي، في حين أن V2 يساوي 6 لتر. بتعويض المعطيات بالقانون، P 1 V 1 = P 2 V 2، ينتج أن P2 يساوي ناتج قسمة P1 V1 على V2 ومنه؛ P2= (1. 5 × 3) / 6 يتبين بعد حساب المعادلة أن؛ P2 يساوي 0. 75 ضغط جوي. المثال الثالث: احسب الحجم النهائي لبالون حجمه 0. 8 لتر وضغطه 2 ضغط جوي، إذا انخفض ضغطه إلى 1 ضغط جوي، مع بقاء درجة الحرارة ثابتة.
ينصُّ قانون بويل على أن الضغط الناتِج عن الغاز المثالي يتناسب عكسيًّا مع الحجم الذي يشغله إذا كانت درجة الحرارة وكمية الغاز ثابتتين. تعريف: قانون بويل يتناسب الضغط المُطلَق الناتِج عن كتلة معيَّنة من الغاز المثالي عكسيًّا مع الحجم الذي تشغله إذا ظلَّتْ درجة الحرارة وكمية الغاز بلا تغيُّر في نظام مُغلَق. المصطلح «يتناسب عكسيًّا» يعني أنه إذا كان الضغط، 𝑃 ، يزداد بمعامل ما، فإن الحجم، 𝑉 ، يقلُّ بالمعامل نفسه. ويُمكِن كتابة ذلك على الصورة: 𝑃 ∝ 1 𝑉. هناك طريقة أخرى لكتابة هذه العلاقة، وهي تضمين الثابت 𝑘: 𝑃 = 𝑘 𝑉. بضرب الطرفين في 𝑉 ، نحصل على: 𝑃 𝑉 = 𝑘. ومن ثَمَّ فإن الضغط مضروبًا في الحجم الذي يشغله الغاز يساوي ثابتًا، هذا بشرط أن تظلَّ درجة الحرارة وكمية الغاز ثابتتين أيضًا. نستنتج من ذلك بعض الأمور المهمَّة. إذا زاد الحجم الذي يشغله الغاز بصورة كبيرة، ازداد التباعُد بين الجزيئات بشكل كبير (كما في الفضاء)؛ وعليه لا بُدَّ أن يكون الضغط الناتِج عن الغاز ضئيلًا جدًّا (ويُعرَف أيضًا بالفراغ). أو بدلًا من ذلك، إذا قلَّلنا سعة الوعاء؛ بحيث يصبح صغير الحجم، ازداد ضغط الغاز بشكل كبير. يوضِّح التمثيل البياني الآتي هذه العلاقة.