Чем объясняется уменьшение объёма газа при сжатии?

Уменьшение объёма газа при сжатии объясняется тем, что частицы газа находятся на сравнительно больших расстояниях друг от друга, а между ними много свободного пространства.

Газ состоит из молекул или атомов, которые непрерывно и хаотически движутся. В обычном состоянии расстояния между частицами газа намного больше размеров самих частиц. Поэтому газ легко сжимается: при внешнем давлении частицы просто сближаются, то есть уменьшаются промежутки между ними.

Когда на газ действует поршень, стенки сосуда или другой внешний источник давления, молекулам остаётся меньше места для движения. Они начинают находиться ближе друг к другу, и весь газ занимает меньший объём. При этом сами молекулы практически не уменьшаются в размерах — уменьшается именно расстояние между ними.

Можно сказать так: объём газа при сжатии уменьшается потому, что газ не имеет собственного постоянного объёма и заполняет весь предоставленный ему сосуд. Если объём сосуда уменьшить, газ распределится в новом, меньшем пространстве.

Также при сжатии увеличивается частота столкновений молекул со стенками сосуда. Поэтому давление газа обычно возрастает. Если температура остаётся постоянной, то действует закон Бойля — Мариотта: чем меньше объём газа, тем больше его давление. То есть при сжатии частицы сближаются, объём уменьшается, а давление увеличивается.

Итак, главная причина уменьшения объёма газа при сжатии — наличие больших промежутков между его частицами, которые могут уменьшаться под действием внешнего давления.