HOOFDSTUK I

Wij hebben een cilindervormig vat gesloten door een zuiger, die vrij kan bewegen. De cilinder bevat een hoeveelheid gas, die op een constante temperatuur gehouden wordt. Als de zuiger zich oorspronkelijk in een bepaalde stand in rust bevindt, kan men hem door het wegnemen van gewichten naar omhoog en door het bijplaatsen van gewichten naar omlaag doen bewegen. Om de zuiger omlaag te drukken moeten wij een kracht gebruiken, die tegen de inwendige druk van het gas inwerkt. Hoe is nu volgens de kinetische theorie het mechanisme van deze inwendige druk? Het geweldig groot aantal deeltjes, waaruit het gas bestaat, beweegt zich in alle richtingen. Ze bombarderen de wand van het vat en de zuiger en kaatsen daarbij terug als ballen, die tegen een muur geworpen worden. Dit onophoudelijke bombardement door een groot aantal deeltjes houdt de zuiger op een bepaalde hoogte, doordat ten gevolge van de botsingen de zwaartekracht, die verticaal naar beneden gericht is, wordt opgeheven. In de ene richting werkt de constante zwaartekracht, in de andere zeer vele onregelmatige stoten van de moleculen. Het totale effect van al deze kleine en onregelmatige krachten op de zuiger moet, als er evenwicht is, gelijk zijn aan het effect van de zwaartekracht.

Veronderstel nu eens, dat de zuiger naar beneden gedrukt wordt, zodat het gas tot een gedeelte van zijn oorspronkelijk volume, b.v. tot de helft, wordt samengeperst. Wat zal er nu volgens de kinetische theorie gebeuren? Zal de kracht veroorzaakt door het bombardement groter of kleiner zijn dan tevoren? De deeltjes bevinden zich nu dichter bij elkaar. Hoewel de gemiddelde kinetische energie gelijk gebleven is, is het aantal botsingen van de deeltjes met de zuiger nu veel groter geworden en zal ook de totale kracht groter zijn. Uit dit beeld, gevormd met behulp van de kinetische theorie, volgt duidelijk, dat men om de zuiger in die lage stand te houden meer gewichten nodig heeft. Dit eenvoudige feit is welbekend en het is logisch uit de kinetische theorie af te leiden.