パンダ丸は、「未開封のポテトチップの袋を標高の高い山に持っていくとパンパンなる」法則と勝手に呼んでいますけど(笑)
気体の体積と圧力の関係を表した法則です。
圧力が上がると、気体の体積は小さくなり、
圧力が下がると、気体の体積は大きくなる。
体積と圧力は、ちょうど逆の関係になるって、法則です。
理想気体では、体積と圧力の積が一定になります。すなわち、

このとき、気をつけなければならないのは、圧力はゲージ圧ではなく、絶対圧力である、ということです。
ちょっとわかりにくいですか?
最初のポテトチップの袋の話に戻りますね。
地上では、気圧はおよそ1000hPaの圧力があります。
ま、高気圧や低気圧などで変化はありますけど、だいたいこの辺りですよね、計ったこと無いですけど…
富士山の山頂では、およそ650kPaになるそうです。
ポテトチップの袋の中に、どのくらいの体積の窒素が封入されているのか知りませんが、とりあえず1[ポテチ]としましょう。
そうすると、富士山山頂でのポテトチップの袋の体積Aは、次式から求められます。
1[ポテチ] x 1000 = A[ポテチ] x 650
ということで、A = 1.54
富士山山頂では、ポテトチップの袋は、およそ1.54倍に膨れる、という計算です。
ま、袋の中の気体は実在気体で理想気体では無いこと、気温が地上と富士山の山頂では異なること、そもそもポテトチップの袋は、1.54倍も体積が膨れたら割れるんじゃないかということなど、計算が合わなくなる不確定要素がありますけどね。
どなたか、ぜひ実験してみてください。
パンダ丸は、やりませんから(笑)
で、この法則が、バルブとどう関係しているかというと、バルブの流量係数であるKv値/Cv値の計算で出てきます。
出てくるというか…
バルブのKv値/Cv値計算のときは、圧力は絶対圧力を使わなければならないことになっていますよね?
ここで、ゲージ圧ではなく絶対圧を使うところに、ボイルの法則は関わっているわけです。
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