Boyles Gesetz besagt, dass der Druck eines idealen Gases mit abnehmendem Behältervolumen zunimmt. Der Chemiker und Physiker Robert Boyle veröffentlichte das Gesetz 1662. Das Gasgesetz wird manchmal Mariottes Gesetz oder das Boyle-Mariotte-Gesetz genannt, weil der französische Physiker Edme Mariotte das gleiche Gesetz 1679 unabhängig entdeckte.
Das Boyle'sche Gesetz ist ein ideales Gasgesetz, bei dem das Volumen eines idealen Gases bei konstanter Temperatur umgekehrt proportional zu seinem absoluten Druck ist. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, das Gesetz als Gleichung auszudrücken. Das grundlegendste besagt:
PV = k
wobei P der Druck ist, V das Volumen ist und k eine Konstante ist. Das Gesetz kann auch verwendet werden, um den Druck oder das Volumen eines Systems zu bestimmen, wenn die Temperatur konstant gehalten wird:
PichVich = PfVf
wo:
Pich = Anfangsdruck
Vich = Anfangsvolumen
Pf = Enddruck
Vf = Endvolumen
Boyles Gesetz kann angewendet werden, um zu erklären, wie Menschen Luft atmen und ausatmen. Wenn sich das Zwerchfell ausdehnt und zusammenzieht, nimmt das Lungenvolumen zu und ab, wodurch sich der Luftdruck in ihm ändert. Der Druckunterschied zwischen dem Inneren der Lunge und der Außenluft erzeugt entweder Einatmen oder Ausatmen.