数学的には、ボイルの法則は次のように表現できます。
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p₁v₁=p₂v₂
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どこ：
-P₁は、ガスの初期圧力を表します
-V₁は、ガスの初期容積を表します
-P₂は、ガスの最終圧力を表します
-V₂は、ガスの最終体積を表します
この方程式は、温度が一定のままである間にガスの圧力が上昇すると、ガスの体積が比例して減少し、逆も同様であることを示しています。逆に、ガスの体積が一定温度で増加すると、圧力は比例して減少します。
この原則を説明するために、可動ピストンを備えた容器の中に固定量のガスが閉じ込められているシナリオを検討してください。ピストンを内側に押し、容器の容積を減らすと、それに応じて圧力と体積の積を維持するためにガスの圧力が増加します。逆に、ピストンを外側に引っ張ると、容器の容積を増やすと、ガスの圧力が低下して同じ製品を維持します。
ボイルの法則は、完全な行動を示し、特定の単純化された仮定に従う理論的ガスである理想的なガスに適用できます。ただし、さまざまな条件下で多くの実際のガスの適切な近似に忠実です。この法律には、ガスの行動を理解することが重要であるスキューバダイビングなどの分野や、さまざまな操作に加圧ガスを使用する産業では、実用的な用途があります。
