Boyles lag (p·V = konstant)

Boyles lag gäller för en instängd gas vid konstant temperatur: trycket gånger volymen är då alltid densamma, p₁·V₁ = p₂·V₂. Fördubblas trycket halveras volymen, och halveras trycket fördubblas volymen – tryck och volym är omvänt proportionella, inte direkt. Förklaringen på molekylnivå är enkel: pressas gasen ihop till mindre utrymme träffar molekylerna väggarna oftare, och det är krockarnas sammanlagda kraft per ytenhet som vi mäter som tryck.

Formeln löser du enklast för den okända storheten, till exempel V₂ = p₁·V₁/p₂. Tryckenheten spelar ingen roll – bar, kPa eller atm fungerar lika bra – men båda trycken måste stå i samma enhet. Blandar du bar och kPa utan att räkna om blir svaret fel med en faktor på hundra, eftersom 1 bar motsvarar 100 kPa.

Ett vanligt tankefel är att tro att volymen växer när trycket ökar, som om de hängde ihop rakt proportionellt. Det är precis tvärtom: en gas som trycks ihop får högre tryck, inte lägre. Skriver du formeln med tryckkvoten åt fel håll, V₂ = V₁·p₂/p₁, får du motsatt – och fel – svar, trots att du bara har vänt på ett enda bråk.

Boyles lag gäller bara så länge temperaturen är oförändrad. Ändras tryck och temperatur samtidigt räcker inte Boyles lag, och du behöver gå vidare till allmänna gaslagen, som är den fullständiga versionen av samma samband. I praktiken håller sig temperaturen ofta ganska konstant när en gas trycks ihop eller expanderar långsamt, eftersom den hinner utbyta värme med omgivningen, och därför fungerar Boyles lag så bra i så många vardagliga situationer.