玻意耳定律

玻意耳定律，亦名波義耳定律（Boyle's law，有時又稱 Mariotte's Law），是指在定量定溫下，理想氣體的體積與氣體的壓強成反比。該定律由英國化學家波義耳（Boyle），在1662年根據實驗結果提出：“在密閉容器中的定量氣體，在恆溫下，氣體的壓強和體積成反比關係。”稱之為波義耳定律。這是人類歷史上第一個被發現的“定律”。

玻意耳定律
是關於氣體體積隨壓強變化的規律。近代實驗科學剛興起時,人類首先研究的是周圍的空氣。英國的玻意耳也是在這時候開始他們的氣體研究的。
1659年,他了解到蓋利克的神奇的抽氣泵之後，決心設計出更好的抽氣機。他與年輕的助手胡克製造出了精密的抽氣機，波意耳用這種抽氣機做了一系列關於空氣壓力和稀薄空氣中的現象的實驗，並於1660年出版了《關於空氣彈性及其效應的物理、力學新實驗》一書。在該書中他敘友誼賽了實驗結果：在排氣泵容器中氣壓計水銀柱下降；在真空中虹吸作用失效；壓力降低時沸點降低在抽成真空的容器中動物（蜜蜂、鼠、鱔魚等）不能維持生命，鐘錶不能傳出嘀嗒聲等等。這在今天看來是非常普遍的常識，但在當時卻很新鮮。在這本書中，玻意耳提出了對氣體“彈性”的兩種可能解釋。一種認為把氣體微粒看成是許多細小彈性遊絲；另一種認為微粒在熱的擾動下不斷作旋渦運動，由這種運動引起彈性。但書出版後卻得到荷蘭的以研究科學為名的教會神父利努斯的攻擊。利努斯不相信關於存在真空的說法，他認為空氣的重量和彈性不能夠大到足以承受託里拆利管中的29英寸水銀柱的重量，並與之均衡。他說氣壓表中的水銀柱是由某種特殊的無形的線懸掛住的，這無形的線就在管子的上端。他甚至要求在將玻璃管理上端封口時用手摸一摸，企圖找出這根無形的線。為了反駁這一無端的批評，玻意耳發表了《關於空氣的彈力和重量學說的答辯》，並決定重新做實驗。從這個意義上來說，還得感謝這位利努斯神父，如果沒有這一荒謬的批評，玻意耳也許永遠不會發現以他的名字命名的定律。玻意耳把一根長玻璃管彎成二臂和短不等的U形管（虹吸管），把短的一臂上端封住，附上標尺，然後把水銀一點一點灌入管內，使水銀在玻璃管兩邊相等，記下刻度。再灌進水銀肝至封閉的一邊的空氣食糖壓縮到原來的一半，玻意耳發現此時管子長臂中的水銀比另一臂高出29英寸。這說明“當空氣的密度嗇到約為原來的兩倍時，它的彈性也增加兩倍”。但這根玻璃管偶然被打碎了，玻意耳又重新作了一根更長的管子，約有8英尺高。由於在室內用太長了，因此只能在二層樓的樓梯里用繩子吊起來作實驗。他使密封空氣的壓力在1-英寸到117-英寸高銀柱之間變化，從一個極端到另一個極端做了40多次實驗，每一次都把觀察值與按構想“溫度一定時，壓力與膨脹成反比的假設”應得的值作比較，發現兩者非常相符合，從而得到了歷史上除運動現象之外的又一個度量的自然規律。
1666年，玻意耳發表了《流體靜力學佯謬》一文，有力地駁斥了那種輕的流體不能對重的流體施加壓力的傳統偏見，得出了氣體的體積與壓強成反比的關係，這正就是玻意耳氣體定律的最初發表形式，它為分子運動論的發展開闢了道路。一個世紀以後，法國人查理和蓋一呂薩克建立了更全面的定量規律。
實驗表明，一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強與體積成反比。
這個結論是英國科學家玻意耳（1627-1691）和法國科學家馬略特（1620-1684）各自通過實驗發現的，叫做玻意耳定律。