Давление газа
Молекулы газа бьют по стенкам коробки. Чем чаще удары, тем выше давление. Подвиньте поршень и посмотрите, что произойдёт: объём вдвое меньше — ударов вдвое больше.
Откуда берётся давление газа
Давление газа это не какая-то особая сила, а просто град ударов. Каждая молекула, долетев до стенки, отскакивает и толкает её. По одной молекуле толчок незаметен, но их миллиарды, и в сумме получается то самое давление, которое надувает шарик и держит колесо автомобиля.
Табло считает удары о подвижную стенку. Сожмите газ вдвое, и молекулам придётся вдвое чаще возвращаться к ней: путь до противоположной стенки стал короче. Давление вырастет вдвое, а произведение давления на объём почти не изменится. Это и есть закон Бойля и Мариотта, открытый ещё в семнадцатом веке.
Второй ползунок меняет температуру, то есть скорость молекул. Разогнали молекулы — удары стали и чаще, и сильнее, давление поднялось без всякого сжатия. Поэтому в жару давление в шинах растёт, а баллоны с газом нельзя держать у огня.
Где это встречается. Шприц, у которого зажали носик, сжимается с трудом — вы работаете против этих самых ударов. Акваланг на глубине отдаёт воздух плотнее, потому что давление воды сжимает газ. В двигателе машины поршень сжимает смесь перед вспышкой, и чем сильнее сжал, тем больше отдача. Даже лёгкие работают так же: грудная клетка расширяется, объём растёт, давление падает, и воздух сам входит внутрь.