La loi de Boyle (également appelée loi de Mariotte et loi de Boyle-Mariotte) est une loi sur les gaz idéaux.
La loi peut être énoncée comme suit :
Pour une quantité fixe d'un gaz idéal maintenu à une température fixe, P (pression) et V (volume) sont inversement proportionnels.
En d'autres termes, le volume d'une masse constante de gaz idéal à une température constante est inversement proportionnel à la pression qui lui est appliquée.
Dans les symboles, la loi est :
ou
où P est la pression du gaz, V est le volume du gaz, et k est une constante.
Pour une masse de gaz donnée à une température constante, le produit de la pression et du volume est une constante. Lorsque le volume diminue, la pression augmente en proportion, et inversement. Par exemple, lorsque la pression diminue de moitié, le volume double.
Supposons que vous ayez un réservoir qui contient un certain volume de gaz à une certaine pression. Lorsque vous diminuez le volume du réservoir, le même nombre de particules de gaz est maintenant contenu dans un espace plus petit. Par conséquent, le nombre de collisions augmente. Par conséquent, la pression est plus élevée.
Imaginez que vous avez un gaz à une certaine pression (P1) et à un certain volume (V1). Si vous changez la pression à une nouvelle valeur (P2), le volume change à une nouvelle valeur (V2). Nous pouvons utiliser la loi de Boyle pour décrire les deux ensembles de conditions :
La constante, k, est la même dans les deux cas, nous pouvons donc dire la chose suivante :
Exemple : La pression d'un gaz est de 3 atm et le volume est de 5 litres. Si la pression est réduite à 2 atm, quel est le volume ?
∴ Le volume sera de 7,5 litres.
La loi a été trouvée par Robert Boyle en 1662, puis indépendamment par Edme Mariotte en 1679.
