Ilmapallon tilavuus normaalissa ilmanpaineessa on 0,25 litraa. Kuinka suuri on ilmapallon tilavuus tyhjiökuvun sisällä, kun paine tyhjiökuvun sisällä on 10 % normaalista ilmanpaineesta?

Ilmapallo kutistuu tai laajenee, kunnes pallon sisällä oleva paine on yhtä suuri kuin ulkoinen paine. Ilmapallon sisällä on todellisuudessa hieman ylipainetta, johtuen että ilmapallo puristaa sisällä olevaa ilmaa kasaan.

Ratkaisu

Olkoon p₁ ja V₁ paine ja tilavuus aluksi ja p₂ ja V₂ paine ja tilavuus lopuksi.

Kirjataan lähtöarvot

[[$ p_1=\text{101 325 Pa}, \ p_2=\text{0,1} \cdot \text{101 325 Pa}=\text{10 132,5 Pa} $]]​
​[[$ V_1=\text{0,25 l} $]]​

Oletetaan, että kaasun tilanmuutos tapahtuu vakiolämpötilassa eli prosessi on isoterminen. Tällöin kaasun paineen ja tilavuuden tulo on yhtä suuri alku- ja lopputilanteessa.

[[$ \begin{align} p_1V_1&=p_2V_2\qquad ||:p_2 \\ V_2&=\dfrac{p_1V_1 }{p_2} \\ p_2&=\dfrac{\text{101 325 Pa} \cdot \text{0,25 l} }{\text{10 132,5 Pa}} \\ p_2&=\text{2,5 l} \end{align} $]]​

Vastaus: Ilmapallon tilavuus tyhijiökuvun sisällä on noin 2,5 l.