Das Boyle-Gesetz lässt sich mit einem Ballon und einer Luftpumpe oder einem Zylinder und einem Kolben demonstrieren. Das Boyle-Gesetz beschreibt die Beziehung zwischen Druck und Volumen eines eingeschlossenen Gases. Nach diesem Gesetz bleibt das Produkt aus Druck multipliziert mit dem Volumen eines Gases in einem geschlossenen Behälter gleich, wenn sich entweder der Druck oder das Volumen ändert und die Temperatur konstant bleibt. Steigt der Druck, nimmt das Volumen ab.
Durch die Verringerung des Gasvolumens in einem Behälter haben die Moleküle weniger Raum zum Zirkulieren, sodass sie dichter gepackt werden, was den Druck gegen die Innenfläche des Behälters erhöht. Durch das Vergrößern des Behältervolumens wird der Druck reduziert, da die Moleküle mehr Platz zum Zirkulieren haben und weniger Druck aus dem Inneren des Behälters ausüben.
Ein Kolben und ein mit farbigem Rauch gefüllter Zylinder können diesen Effekt demonstrieren. Das Verringern des Volumens durch Drücken des Kolbens nach unten drückt die Moleküle näher und erhöht den Druck, was durch die Farbe des sich verstärkenden Gases sichtbar wird. Wenn Sie das Volumen durch Herausziehen des Kolbens erhöhen und den Druck verringern, wird die Farbe weniger intensiv, da die Moleküle mehr Platz haben, um zu zirkulieren und sich auszubreiten.
Der gleiche Effekt wird durch die Verwendung einer Fahrradpumpe und eines Ballons sichtbar. Pumpen Sie genügend Luft in den Ballon, damit er sich leicht ausdehnt, und verringern Sie dann das Volumen, indem Sie den Ballon zusammendrücken oder in der Mitte drehen. Danach können Sie den resultierenden Druckanstieg sehen, da die Luftmoleküle im Ballon weniger Platz zum Zirkulieren haben und an die Spitzen gedrückt werden, was dazu führt, dass sich die Haut wölbt oder dehnt.
