È possibile dimostrare la legge di Boyle con un palloncino e una pompa ad aria o un cilindro e uno stantuffo. La legge di Boyle descrive la relazione tra la pressione e il volume di un gas contenuto. Secondo questa legge, il prodotto della pressione moltiplicato per il volume di un gas in un contenitore chiuso rimane lo stesso se la pressione o il volume cambiano e la temperatura rimane costante. Se la pressione aumenta, il volume diminuisce.
Riducendo il volume di un gas in un contenitore, le molecole hanno meno spazio per circolare, quindi diventano più densamente compresse, il che aumenta la pressione contro la superficie interna del contenitore. Aumentando il volume del contenitore si riduce la pressione poiché le molecole hanno più spazio per circolare e esercitano meno pressione verso l'esterno dall'interno del contenitore.
Uno stantuffo e un cilindro pieno di fumo colorato possono dimostrare questo effetto. Diminuendo il volume spingendo lo stantuffo verso il basso forza le molecole più vicine e aumenta la pressione, che è visibile dal colore dell'intensificazione del gas. Aumentando il volume tirando lo stantuffo e riducendo la pressione, il colore diventa meno intenso poiché le molecole hanno più spazio per la circolazione e la diffusione.
Lo stesso effetto è visibile usando una pompa da bicicletta e un pallone. Pompare abbastanza aria nel palloncino per farlo espandere leggermente, quindi diminuire il volume schiacciando o ruotando il palloncino a metà. Dopo questo, puoi vedere il conseguente aumento della pressione perché le molecole d'aria nel palloncino hanno meno spazio per circolare e vengono forzate alle punte, il che fa gonfiare o allungare la pelle.
