Vuosisatojen ajan tutkijat ovat löytäneet lakeja, jotka selittävät kuinka ominaisuudet, kuten tilavuus ja paine, vaikuttavat kaasujen käyttäytymiseen. Todistat päivittäin ainakin yhden näistä laeista - Boylen lain - tosielämän sovelluksissa, kenties tietämättä, että noudatat tärkeitä tieteellisiä periaatteita toiminnassa.
Molekyyliliike, volyymi ja jalkapallot
Charlesin lain mukaan tilavuuden nousu on verrannollinen lämpötilan nousuun, jos lämmität kiinteän määrän kaasua vakiopaineessa. Osoita tätä lakia tarkkailemalla, kuinka sisätiloissa ollut paisunut jalkapallo pienenee, jos viet sen ulkona kylmänä päivänä. Propaanijakelijat hyödyntävät Charlesin lakia alentamalla lämpötilan -42,2 asteeseen Celsius (-44 Fahrenheit) - toiminta, joka muuntaa propaanin nesteeksi, jota on helpompi kuljettaa ja kaupassa. Propaani nesteytyy, koska lämpötilan laskiessa kaasun molekyylit lähestyvät toisiaan ja tilavuus pienenee.
Hengitys vaikeutti Daltonin lakia
Daltonin lain mukaan kaasuseoksen kokonaispaine on yhtä suuri kuin kaikkien seoksen sisältämien kaasujen summa, kuten seuraavassa yhtälössä on esitetty:
Tässä esimerkissä oletetaan, että seoksessa on vain kaksi kaasua. Tämän lain seurauksena happi muodostaa 21 prosenttia ilmakehän kokonaispaineesta, koska se muodostaa 21 prosenttia ilmakehästä. Suurille korkeuksille nousevat ihmiset kokevat Daltonin lain yrittäessään hengittää. Kun ne nousevat korkeammalle, hapen osapaine pienenee, kun ilmakehän kokonaispaine laskee Daltonin lain mukaisesti. Hapella on vaikea päästä sitä verenkiertoon, kun kaasun osapaine laskee. Hypoksiaa, vakavaa lääketieteellistä ongelmaa, joka voi johtaa kuolemaan, voi esiintyä tällöin.
Avogadron lain yllättäviä vaikutuksia
Amadeo Avogadro teki vuonna 1811 mielenkiintoisia ehdotuksia, jotka muotoilevat nyt Avogadron lain. Siinä todetaan, että yksi kaasu sisältää saman määrän molekyylejä kuin toinen saman tilavuuden kaasu samassa lämpötilassa ja paineessa. Tämä tarkoittaa, että kun kaksinkertaistat tai kolminkertaistat kaasun molekyylit, tilavuus kaksinkertaistuu tai kolminkertaistuu, jos paine ja lämpötila pysyvät vakioina. Kaasujen massat eivät ole samat, koska niiden molekyylipaino on erilainen. Tämän lain mukaan ilmapallo ja identtinen heliumia sisältävä ilmapallo eivät painaa samaa koska ilmamolekyylien - jotka koostuvat pääasiassa typestä ja hapesta - massa on enemmän kuin helium molekyylejä.
Käänteisen painesuhteen taika
Robert Boyle tutki myös kiehtovia suhteita tilavuuden, paineen ja muiden kaasun ominaisuuksien välillä. Hänen lainsa mukaan kaasun paine ja sen tilavuus on vakio, jos kaasu toimii kuin ihanteellinen kaasu. Tämä tarkoittaa, että kaasun paine kertaa tilavuus yhdessä hetkessä vastaa sen paine kertaa tilavuutta toisessa, kun olet säätänyt yhtä näistä ominaisuuksista. Seuraava yhtälö kuvaa tätä suhdetta:
P_1V_1 = P_2V_2
Ihanteellisissa kaasuissa kineettinen energia käsittää kaiken kaasun sisäisen energian ja lämpötilan muutos tapahtuu, jos tämä energia muuttuu. (viite 6, ensimmäinen kappale tämän määritelmän suhteen). Tämän lain periaatteet koskettavat useita tosielämän alueita. Esimerkiksi kun hengität, kalvosi lisää keuhkojen tilavuutta. Boylen lain mukaan keuhkopaine laskee, jolloin ilmakehän paine täyttää keuhkot ilmalla. Päinvastoin tapahtuu, kun hengität. Ruisku täyttyy samalla periaatteella vetämällä mäntää ja ruiskun tilavuus kasvaa aiheuttaen vastaavan paineen laskun sisällä. Koska neste on ilmanpaineessa, se virtaa ruiskun sisällä olevaan matalapaineiseen alueeseen.