Dag Rens,

Stiekem een blokje in een eventjes leeg stukje ruimte plaatsen en hopen dat dat niet opgemerkt wordt? 
Helpt niet hoor, je maakt hoe dan ook zo het volume kleiner. 

Groet, Jan

Ter aanvulling, de buis staat vertikaal. Mijn vraag is dus, neemt de ruimte in hoogte toe om de druk weer gelijk te krijgen? 

als die buis bovenin is afgesloten met een vrij beweegbare zuiger: ja

Ik zal een beter voorbeeld gebruiken. Aangezien moleculen super snel bewegen etc.
Stel mijn buis is 5km hoog, en op de bodem ligt een zuiger. Ik laat bovenin 1 molecuul vallen. Potentiële energie krijgt kinetische energie en vice versa. 
De molecuul zal dus nooit hoger komen dan 5 kilometer. 
Stel dat ik vlak na de botsing van de molecuul op de zuiger, de zuiger een meter omhoog plaats. 
Dan zal de molecuul bij de volgende cyclus ook niet hoger komen dan die 5 kilometer.
Omdat die molecuul de laatste meter geen kinetische energie krijgt, omdat er geen potentiële energie verloren gaat. 
Waarom zou bij mijn eerste experiment het volume wel toenemen? (in hoogte gezien) 

je denkfout is dat het molecuul naar beneden valt en geen druk op de zuiger uitoefent. 

Het molecuul valt niet naar beneden met beginsnelheid 0 m/s. Het heeft kort ervoor tegen de bovenwand gebotst en daardoor druk erop uitgeoefend. Als het naar beneden valt en weer omhoog komt (na botsing beneden met de zuiger), dan heeft het weer dezelfde snelheid om opnieuw druk op de bovenkant uit te oefenen. 
Leg je beneden iets diks neer (of zelfs iets met halve hoogte van de cilinder), dan zal het molecuul eerder botsen met een lagere snelheid maar met behoud van enige zwaarte-energie t.o.v. de bodem.
Omdat de afstand top-bodem kleiner is, zal het die afstand wel in kortere tijd afleggen: het deeltje oefent vaker een impulsuitwisseling uit en daarmee een hogere druk.
En er zijn wel 10²⁴ moleculen. Die ineens een kleiner volume innemen. Ze hebben minder tijd nodig om afstand top-bodem af te leggen. Ze botsen dus vaker per seconde tegen de bovenkant  dan zonder "opvulling" van de cilinder. Daarmee is er vaker een impuls-verandering en daardoor hogere druk. De wet van Boyle gaat op: pV = constant.  Verklein V, dan wordt p groter. Bij een flexibele bovenkant zal deze door die druk naar boven bewegen net zolang tot de gasdruk weer gelijk is aan de buitendruk. Dat zal het geval zijn als het volume weer de oude waarde heeft. De bovenkant schuift net zoveel naar buiten als het vullende blok beneden inneemt.

'je denkfout is dat het molecuul naar beneden valt en geen druk op de zuiger uitoefent'

Dit is mij nog niet helemaal helder.
Als de zuiger plat op de bodem ligt en ik laat een molecuul los op 5km hoogte. Dan geeft het tijdens de volledig elastische botsing op de zuiger toch geen energie af aan de  zuiger? Waardoor de molecuul weer stijgt tot 5km hoogte, en daardoor weer kinetische energie omzet in potentiële? 
Dan heb je op 5km hoogte toch geen momentum meer? 

Als ik de zuiger vervolgens een meter hoger plaats, waarbij ik ondertussen niet de molecuul raak. Dan komt die molecuul bij de volgende cyclustot toch ook niet hoger dan 5km? 

Dag Rens,

In wat je hierboven schrijft heb je gelijk, maar je "model", je gedachtenexperiment,  is toch geheel ongeldig: je beschrijft het gedrag van een bal, niet van een gas. 
Net zo min als we kunnen spreken van de temperatuur van één gasmolecuul kun je nog spreken van druk in het geval van één molecuul in een vat van 5 km hoogte. 
Dat je model niet geldig is blijkt ook uit het feit dat jouw molecuul de bodem minder hard zou raken als je de zuiger hebt opgetild, want geringere valhoogte en dus geringere snelheid: "volume" verkleind, en tòch een lagere "druk" . En de wanden worden niet eens geraakt? 
Maak je dezelfde zuigerbeweging juist als jouw molecuul tegen die zuiger botst dan kan dat molecuul weer veel hoger dan die 5 km komen. 

We beschouwen het gedrag van gassen, enorme aantallen moleculen, een dolgeworden driedimensionaal poolbiljart, niet dat van één enkel molecuul. Gemiddelden, interactie, zoveel gebeurtenissen in korte tijd dat het van een afstandje bekeken een statische situatie lijkt. 

groet, Jan

Oké, dus u zegt dat het volume vertikaal zal toenemen als ik bv. een voorwerp in een buis plaats zonder de moleculen te raken. 
(als ik de druk voor en na gelijk wil houden) 
Hier ging het mij in beginsel om. 

Daar begint de misgedachte. "zonder de moleculen aan te raken". Dat kan dus niet. Er zitten er 10²² in een liter. Je kunt dus geen blokje ergens plaatsen zonder niet enkele miljarden moleculen aan te raken. Ze botsen constant tegen de wanden. Ook de wand waar jij een blokje legt. Dan botsen ze op dat blokje. En duwen ze van boven er een volume van het blokje bij zodat de druk gelijk blijft en niet toeneemt door volume-afname veroorzaakt door het blokje.
Zoals Jan al zegt: je kunt niet naar 1 molecuul kijken. Zelfs in het beste menselijk te maken vacuum zitten nog duizenden moleculen.

 nee, dat zeg ik niet. Want dat zegt de gaswet niet. Als jij een voorwerp in die buis plaatst zal het volume gas dat in die buis past afnemen. En dan kun je dus niet al het andere gelijk houden.