La legge di Boyle afferma che la pressione di un gas ideale aumenta al diminuire del volume del suo contenitore. Il chimico e fisico Robert Boyle pubblicò la legge nel 1662. La legge del gas viene talvolta chiamata legge di Mariotte o legge di Boyle-Mariotte perché il fisico francese Edme Mariotte scoprì indipendentemente la stessa legge nel 1679.
La legge di Boyle è una legge del gas ideale in cui a una temperatura costante, il volume di un gas ideale è inversamente proporzionale alla sua pressione assoluta. Esistono un paio di modi per esprimere la legge come equazione. Quello più semplice afferma:
PV = k
dove P è pressione, V è volume e k è una costante. La legge può anche essere usata per trovare la pressione o il volume di un sistema quando la temperatura è mantenuta costante:
PioVio = PfVf
dove:
Pio = pressione iniziale
Vio = volume iniziale
Pf = pressione finale
Vf = volume finale
La legge di Boyle può essere applicata per spiegare come le persone respirano ed espirano. Quando il diaframma si espande e si contrae, il volume polmonare aumenta e diminuisce, modificando la pressione dell'aria al suo interno. La differenza di pressione tra l'interno dei polmoni e l'aria esterna produce inalazione o espirazione.