1662 খ্রিষ্টাব্দে বিজ্ঞানী রবার্ট বয়েল স্থির উষ্ণতায় গ্যাসের চাপ ও আয়তনের পারস্পরিক সম্পর্ক যুক্ত একটি সূত্রের অবতারণা করেন। এই সুত্রটিকে বয়েলের সূত্র বলে।

বয়েলের সূত্রটিঃ-

স্থির তাপমাত্রায় নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের আয়তন ঐ গ্যাসের উপর প্রযুক্ত চাপের ব্যস্তানুপাতিক।

বয়েলের সূত্রের গাণিতিক রূপ?

মনে করি, নির্দিষ্ট উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের কোন গ্যাসের আয়তন V এবং চাপ P; তাহলে বয়েলের সূত্র অনুসারে, V α 1/P, যখন উষ্ণতা T স্থির। অতএব, V = K/P, যেখানে K একটি ধ্রুবক। অর্থাৎ, PV= ধ্রুবক, যখন উষ্ণতা T স্থির। এটি বয়েলের সূত্রের গাণিতিক রূপ।

এখন যদি উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের কোন গ্যাসের P1 চাপে আয়তন V1 এবং P2 চাপে আয়তন V2 হয়, তবে বয়েলের সূত্র অনুসারে, P1V1 = P2V2 = K (ধ্রুবক) হয়।

অতএব, "স্থির তাপমাত্রায় নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের চাপ এবং আয়তন এর গুণফল ধ্রুবক হবে।" অর্থাৎ, চাপ বৃদ্ধি করা হলে সমানুপাতিক ভাবে গ্যাসের আয়তন হ্রাস পাবে। একই হারে চাপ হ্রাস করা হলে সমানুপাতিক হারে গ্যাসের আয়তন বৃদ্ধি পাবে।

বয়েলের সূত্রের ধ্রুবক দুটি হল:

• গ্যাসের ভর
• গ্যাসের ধর্ম।