Bạn cần phải làm gì để chứng minh định luật Boyle?

Có thể chứng minh định luật Boyle bằng một quả bóng bay và một máy bơm không khí hoặc một xi lanh và một pít tông. Định luật Boyle mô tả mối quan hệ giữa áp suất và thể tích của một khí chứa. Theo định luật này, tích của áp suất nhân với thể tích của một chất khí trong một bình kín không đổi nếu áp suất hoặc thể tích thay đổi và nhiệt độ không đổi. Nếu áp suất tăng, thể tích giảm.

Giảm thể tích của một chất khí trong một bình chứa sẽ làm cho các phân tử có ít chỗ để lưu thông hơn, vì vậy chúng trở nên dày đặc hơn, điều này làm tăng áp suất lên bề mặt bên trong của bình chứa. Việc tăng thể tích của vật chứa sẽ làm giảm áp suất vì các phân tử có nhiều chỗ hơn để lưu thông và chúng tạo ra ít áp suất ra bên ngoài hơn từ bên trong vật chứa.

Một pít tông và một xi lanh chứa đầy khói màu có thể chứng minh hiệu ứng này. Việc giảm thể tích bằng cách đẩy pít-tông xuống sẽ buộc các phân tử lại gần nhau hơn và tăng áp suất, điều này có thể nhìn thấy bằng màu sắc của chất khí đậm hơn. Việc tăng thể tích bằng cách kéo pít-tông ra và giảm áp suất làm cho màu sắc trở nên ít đậm hơn vì các phân tử có nhiều chỗ hơn để lưu thông và lan tỏa ra ngoài.

Hiệu ứng tương tự có thể thấy khi sử dụng bơm xe đạp và bóng bay. Bơm đủ không khí vào quả bóng bay để làm cho nó hơi nở ra, sau đó giảm thể tích bằng cách bóp hoặc vặn quả bóng bay làm đôi. Sau đó, bạn có thể thấy áp suất tăng lên do các phân tử không khí trong bóng có ít chỗ hơn để lưu thông và bị ép vào các đầu mút, khiến da phồng lên hoặc căng ra.