Lei de Boyle (P1V1=P2V2)

Lei de Boyle: P₁·V₁ = P₂·V₂

Com a temperatura mantida constante, a pressão de uma quantidade fixa de gás ideal varia inversamente com o volume: P·V = constante. Robert Boyle chegou a isso em 1662, e a relação descreve a compressão isotérmica. Empurre o pistão e a pressão sobe na mesma medida em que o volume cai. Pegue 10 L a 1 atm, comprima até 2 atm e você obtém V₂ = (1·10)/2 = 5 L. O mesmo acontece no mergulho: a pressão ambiente dobra a cada 10 m de profundidade, então 6 L de ar nos pulmões na superfície viram 3 L a 10 m. É por isso que ninguém deve prender a respiração ao subir — o ar volta a se expandir e os pulmões podem se romper.

Aplicações

Aparece nos cálculos de segurança em mergulho, no projeto de pistões de motor onde pesa a razão de compressão, nos balões de grande altitude, em seringas e sprays aerossol, na indústria de cilindros de gás comprimido e nos simuladores respiratórios usados em teste de função pulmonar.

Perguntas frequentes

Que unidades devo usar? As que você quiser, contanto que os dois lados combinem. Atm e litros, Pa e m³, mmHg e mL servem igual. A única regra é P₁ e P₂ na mesma unidade, e V₁ e V₂ também.

Vale para gases reais? Para um gás ideal ela é exata. Os gases reais começam a se afastar em altas pressões ou perto da condensação, e aí entram van der Waals ou o fator de compressibilidade Z.

E se a temperatura mudar? Passe para a lei geral dos gases, P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂. A lei de Boyle é o que sobra dela quando a temperatura não muda (T₁ = T₂).