Mathématiquement, la loi de Boyle peut s'exprimer comme suit :
```
P₁V₁ =P₂V₂
```
Où:
- P₁ représente la pression initiale du gaz
- V₁ représente le volume initial du gaz
- P₂ représente la pression finale du gaz
- V₂ représente le volume final du gaz
Cette équation indique que si la pression d'un gaz augmente alors que la température reste constante, le volume du gaz diminue proportionnellement, et vice versa. A l’inverse, si le volume d’un gaz augmente à température constante, la pression diminue proportionnellement.
Pour illustrer ce principe, considérons un scénario dans lequel vous avez une quantité fixe de gaz emprisonnée à l’intérieur d’un conteneur doté d’un piston mobile. Si vous poussez le piston vers l'intérieur, réduisant ainsi le volume du récipient, la pression du gaz augmentera en conséquence pour maintenir le même produit de pression et de volume. A l’inverse, si vous tirez le piston vers l’extérieur, augmentant ainsi le volume du récipient, la pression du gaz diminuera pour maintenir le même produit.
La loi de Boyle s'applique aux gaz parfaits, qui sont des gaz théoriques qui présentent un comportement parfait et suivent certaines hypothèses simplificatrices. Cependant, cela reste fidèle à une bonne approximation pour de nombreux gaz réels dans diverses conditions. Cette loi a des applications pratiques dans des domaines tels que la plongée sous-marine, où la compréhension du comportement des gaz est cruciale, et dans les industries qui utilisent des gaz sous pression pour diverses opérations.
