Secondo la legge di Boyle, quando il volume di un gas diminuisce, la pressione del gas aumenta, supponendo che la temperatura e la quantità di gas rimangano costanti. Questa relazione inversa tra volume e pressione è espressa matematicamente come:

P₁V₁ =P₂V₂

Dove:

P₁ rappresenta la pressione iniziale del gas

V₁ rappresenta il volume iniziale del gas

P₂ rappresenta la pressione finale del gas

V₂ rappresenta il volume finale del gas

Questa relazione può essere compresa considerando il comportamento delle particelle di gas in uno spazio ristretto. Quando il volume del contenitore si riduce, le particelle di gas hanno meno spazio per muoversi, con conseguenti collisioni più frequenti tra loro e con le pareti del contenitore. Questo aumento delle collisioni porta ad un aumento della forza esercitata dalle particelle di gas sulle pareti del contenitore, con conseguente aumento della pressione.

Ad esempio, consideriamo un palloncino pieno d'aria ad una certa pressione. Quando si schiaccia il palloncino, riducendone il volume, la pressione all'interno del palloncino aumenta, facendolo sembrare più solido. Al contrario, se rilasci il palloncino, permettendo al suo volume di espandersi, la pressione diminuisce e il palloncino diventa meno fermo.

Questo principio ha applicazioni pratiche in vari campi, tra cui le immersioni subacquee, dove comprendere la relazione tra volume e pressione del gas è fondamentale per la gestione delle forniture d'aria, e nella progettazione di contenitori e condutture di gas, dove il controllo della pressione è essenziale per la sicurezza e un'efficiente distribuzione del gas. .