コンテナ内に一定量のガスが存在する場合、少なくとも 2 つの状態変数が変更されると、コンテナが状態変換を受けることがわかります。したがって、1 つの変数だけを変更することは不可能です。したがって、いずれかの量に変化が生じると、別の変数も確実に変化します。
圧力pと体積Vが変化し、温度T が一定に保たれる気体の変態は、等温変態と呼ばれます。 T は一定のままなので、
…そして一般ガス法を考慮すると、
したがって、この法則は数学的に次のように表現できます。
ここで、p はガスの圧力、V は体積、K はガスの質量、温度、性質に依存する定数です。したがって、ある質量の理想気体が一定の温度 T に維持されている場合、体積が初期値V 1から最終値V 2まで減少すると、圧力は初期値P 1から最終値 P まで増加することがわかります。値P 2は反比例します。圧力 ( p ) 対体積 ( V ) の図では、ボイルの法則のグラフ表現は双曲線の一部です。以下の図を参照してください。
気体の絶対温度値ごとに、異なる双曲線が得られます。温度が高くなるほど、双曲線は軸の原点から遠くなります。ロバート・ボイルはアイルランドの物理学者および化学者であり、次のことを確立しました。
一定の温度では、理想気体の圧力はその体積に反比例します。