보일의 온도(Boyle temperature)는 물리화학 및 열역학 분야에서 사용되는 개념으로, 실제 기체가 이상 기체 법칙에 가장 근접하게 행동하는 온도를 의미한다. 이 온도에서는 기체의 압축 인자(compressibility factor) Z = PV/nRT가 1에 가까워지며, 기체의 두 번째 비리얼 계수(second virial coefficient) B₂가 0이 된다.
실제 기체는 분자 간의 인력과 분자 자체가 가지는 부피로 인해 이상 기체 법칙을 완전히 만족하지 못한다. 이러한 실제 기체의 거동을 설명하기 위해 반데르발스 상태 방정식(van der Waals equation of state)이 사용되는데, 보일의 온도는 이 방정식을 통해 유도된다. 반데르발스 상수를 각각 a(분자 간 인력 보정항), b(분자 자체 부피 보정항)라고 할 때, 보일의 온도 Tb는 다음 식으로 표현된다.
Tb = a / (R·b)
여기서 R은 기체 상수이다. 이 온도에서는 반데르발스 기체의 압축 인자 Z가 1에 근접하게 되어, 기체가 이상 기체와 유사한 거동을 보인다.
보일의 온도는 기체의 종류에 따라 다른 값을 가지며, 각 기체의 분자 간 상호작용의 특성을 반영한다. 이 개념은 17세기 아일랜드의 과학자 로버트 보일(Robert Boyle)의 이름에서 유래하였으며, 기체의 비이상성(non-ideality)을 이해하는 데 중요한 기준 온도로 활용된다.
