Deze wet stelt dat bij een constante hoeveelheid gas en een constant volume de druk van een gas recht evenredig is met de absolute temperatuur ervan.
Maar onvermijdelijk warmen we de lucht mee op, en een hogere temperatuur (T) betekent volgens p=nRT/V dat dat de druk van het gas zal oplopen. Ook zal er meer water verdampen, door de waterdampmoleculen neemt de hoeveelheid gas (n) toe, ook dat verhoogt de druk volgens p=nRT/V.
Druk in een gas ontstaat door botsingen van de moleculen in het gas tegen de wand waarin het gas zit opgesloten. De druk hangt af van het aantal moleculen, de temperatuur van het gas en het volume wat het gas inneemt.
De wet van Boyle en Mariotte
Bij een constante temperatuur is het volume van een bepaalde hoeveelheid gas omgekeerd evenredig met de druk. Bij een constante temperatuur is het produkt van druk en volume van een bepaalde hoeveelheid gas constant. Dus p x V = constante.
Druk is de kracht die iets uitoefent per vierkante meter oppervlak. De eenheid is dan ook Newton per vierkante meter (N/m2). Deze eenheid wordt ook wel Pascal (Pa) genoemd. Daarnaast wordt ook de bar (105 Pa) gebruikt als eenheid voor druk.
Een lage luchtdruk betekent vaak dat er slecht weer op komst is. De kans op bewolking en regen is groot. Dit is te verklaren doordat de moleculen in de lucht zich altijd verplaatsen van een plaats met veel moleculen naar een plaats met weinig moleculen. In een lagedrukgebied is de druk laag vergeleken met de omgeving.
De luchtdruk wordt gemeten met een barometer. Tegenwoordig is de eenheid hectoPascal (hPa) of millibar.
De relatie tussen druk, temperatuur, volume en aantal moleculen in een gas wordt beschreven door de algemene gaswet. In een vloeistof neemt de druk onder invloed van de zwaartekracht evenredig toe met de diepte en met de dichtheid van de vloeistof.
De druk in een vloeistof noemen we de hydrostatische druk. De hydrostatische druk is de druk die ontstaat door het gewicht van de hoeveelheid vloeistof boven het meetpunt. Deze druk werkt in alle richtingen gelijk en wordt ook uitgedrukt in de eenheid Pascal.
Als je het over drukverschillen hebt dan zal overdruk positief en onderdruk negatief zijn t.o.v. de standaard druk.
De gemiddelde effectieve druk
is een grootheid om de prestaties van een verbrandingsmotor te bepalen onafhankelijk van grootte (cilinderdiameter, slag en aantal cilinders) en rotatiesnelheid. Het wordt bepaald aan de hand van het kringproces van de betreffende motor.
De druk op een voorwerp bepaalt de vervorming van het voorwerp. Kracht en oppervlakte bepalen de druk. Door het contactoppervlak te vergroten (of te verkleinen) kun je bij gelijkblijvende kracht de druk verkleinen (of vergroten).
Als de druk in de atmosfeer stijgt en daalt, doet de druk die op je lichaam wordt uitgeoefend dit ook. Lage atmosferische druk veroorzaakt een drukverschil tussen de atmosfeer om ons heen en de lucht in ons lichaam. Dit kan leiden tot hoofdpijn, gewrichtspijnen, slaapstoornissen en andere biochemische veranderingen.
De maximale druk die een gezonde man kan ontwikkelen is ongeveer 200cmH2O of om en bij 20kPa (19.6kPa). Dit is maar 0.2 bar! Een geoefend trompetspeler komt niet verder dan 300cmH2O of 0.3 bar. Er is dus geen sprake van om met he longen en je ademspieren 1 bar lucht in een vat bij te pompen...
Voor kamertemperatuur wordt de uitzettingscoëfficient dus gegeven door 1/293 = 0,0034 1/K = 0,0034 per °C.
Onderdruk is hetzelfde als overdruk, maar de andere kant op. Je meet dan een drukverschil met iets dat een kleinere absolute druk heeft dan de referentiedruk (bijvoorbeeld de luchtdruk). Als je met een vacuumpomp een stolp 'leeg' pompt tot 0,9 bar onderdruk, dan is de absolute druk dus 1-0,9 = 0,1 bar.
De bar is van oorsprong een Britse eenheid en 1 bar komt ongeveer overeen met de gemiddelde luchtdruk op zeeniveau (alhoewel 1 atmosfeer (atm) een betere omschrijving is). De bar is gedefinieerd als 100.000 Pa, of 100 kPa.
De waterdruk is de kracht waarmee water uit jouw kraan stroomt. In ons verzorgingsgebied is dat gemiddeld 2,5 bar.
Dus druk p = F/A. Je krijgt dan kracht per oppervlakte uit. Als je de druk zo berekent krijg je het antwoord in pascal (Pa). Dus 1 pascal (Pa) is 1 newton per vierkante meter of m2.
F staat voor kracht (“force”). Dit geef je aan in newton (of N). Dus druk p = F/A.
Een bar is gedefinieerd als 100.000 Pa = 1·10⁵ Pa = 100 kPa. Van deze eenheid kunnen decimale veelvouden en delen worden gevormd. Het gebruikelijkste is de millibar (symbool: mbar = 100 Pa), vooral voor het aangeven van de atmosferische druk.
Met toenemende hoogte neemt de lengte van de naar beneden drukkende luchtkolom af. Daarom daalt de luchtdruk met toenemende hoogte. In weerberichten werd de luchtdruk vanouds opgegeven in millibar en tegenwoordig in hectopascal (hPa).
Een hogedrukgebied, anticycloon of maximum is een gebied waarin de luchtdruk op zeeniveau hoog is ten opzichte van de omgeving. Dit in tegenstelling tot een lagedrukgebied, waarin juist relatief lage barometerstanden worden gemeten. Het symbool voor een hogedrukgebied is de letter H.
Minder wolken, weinig wind
In een hogedrukgebied beweegt de lucht dan ook van boven naar beneden. Onderweg warmt de lucht op en kan daardoor meer waterdamp bevatten. Dat betekent minder bewolking en minder neerslag. In een lagedrukgebied werkt dat uiteraard precies andersom.