Il est possible de démontrer la loi de Boyle avec un ballon et une pompe à air ou un cylindre et un piston. La loi de Boyle décrit la relation entre la pression et le volume d'un gaz contenu. Selon cette loi, le produit de la pression multiplié par le volume d'un gaz dans un récipient fermé reste le même si la pression ou le volume change et que la température reste constante. Si la pression augmente, le volume diminue.
La réduction du volume d'un gaz dans un conteneur donne aux molécules moins d'espace pour circuler, de sorte qu'elles deviennent plus denses, ce qui augmente la pression contre la surface interne du conteneur. L'augmentation du volume du récipient réduit la pression car les molécules ont plus d'espace pour circuler et elles exercent moins de pression vers l'extérieur depuis l'intérieur du récipient.
Un piston et un cylindre rempli de fumée colorée peuvent démontrer cet effet. Diminuer le volume en poussant le piston vers le bas force les molécules à se rapprocher et augmente la pression, ce qui est visible par l'intensification de la couleur du gaz. Augmenter le volume en tirant sur le piston et en réduisant la pression rend la couleur moins intense car les molécules ont plus d'espace pour circuler et s'étaler.
Le même effet est visible en utilisant une pompe à vélo et un ballon. Pompez suffisamment d'air dans le ballon pour le faire se dilater légèrement, puis diminuez le volume en comprimant ou en tordant le ballon en deux. Après cela, vous pouvez voir l'augmentation de pression qui en résulte car les molécules d'air dans le ballon ont moins de place pour circuler et sont forcées vers les pointes, ce qui provoque un gonflement ou un étirement de la peau.
