Boyleov zákon (nazývaný aj Mariottov zákon a Boyle-Mariottov zákon) je zákon o ideálnych plynoch.
Zákon možno formulovať takto:
Pri pevnom množstve ideálneho plynu udržiavaného pri pevnej teplote sú hodnoty P (tlak) a V (objem) nepriamo úmerné.
Inými slovami, objem konštantnej hmotnosti ideálneho plynu pri konštantnej teplote je nepriamo úmerný tlaku, ktorý naň pôsobí.
V symboloch zákon znie:
P ∝ 1 V {\displaystyle P\propto {\frac {1}{V}}} 
alebo
P V = k {\displaystyle PV=k} 
kde P je tlak plynu, V je objem plynu a k je konštanta.
Pre danú hmotnosť plynu pri konštantnej teplote je súčin tlaku a objemu konštantný. Keď sa objem zmenšuje, tlak sa úmerne zväčšuje a naopak. Napríklad, keď sa tlak zníži na polovicu, objem sa zdvojnásobí.
Predpokladajme, že máte nádrž, ktorá obsahuje určitý objem plynu pri určitom tlaku. Keď objem nádrže zmenšíte, rovnaký počet častíc plynu sa teraz nachádza v menšom priestore. Počet zrážok sa preto zvýši. Preto je tlak väčší.
Predstavte si, že máte plyn pri určitom tlaku (P1) a objeme (V1). Ak zmeníte tlak na novú hodnotu (P2), objem sa zmení na novú hodnotu (V2). Na opis oboch týchto podmienok môžeme použiť Boylov zákon:
P 1 V 1 = k {\displaystyle P_{1}V_{1}=k} 
P 2 V 2 = k {\displaystyle P_{2}V_{2}=k} 
Konštanta k je v oboch prípadoch rovnaká, takže môžeme povedať nasledovné:
P 1 V 1 = P 2 V 2 {\displaystyle P_{1}V_{1}=P_{2}V_{2}} 
Príklad: Tlak plynu je 3 atm a jeho objem je 5 litrov. Ak sa tlak zníži na 2 atm, aký je objem?
P 1 V 1 = P 2 V 2 {\displaystyle P_{1}V_{1}=P_{2}V_{2}}
V 2 = P 1 V 1 P 2 {\displaystyle V_{2}={\frac {P_{1}V_{1}}{P_{2}}}} 
V 2 = 3 ∗ 5 2 {\displaystyle V_{2}={\frac {3*5}{2}}} 
V 2 = 15 2 {\displaystyle V_{2}={\frac {15}{2}}} 
V 2 = 7,5 {\displaystyle V_{2}=7,5} 
∴ Objem bude 7,5 litra.
Tento zákon objavil Robert Boyle v roku 1662 a potom nezávisle od neho Edme Mariotte v roku 1679.
