Ideell gass

En ideell gass er en forenklet tilnærming til virkelige gasser. I de fleste tilfeller vil normale gasser kvalitativt oppføre seg omtrentlig som en ideell gass. Ideelle gassmodeller svikter imidlertid ved svært lave temperaturer og ved svært høye trykk, når den midlere avstanden mellom partiklene er liten.

Tilnærmingen bygger på følgende antakelser:^[1]

• Antallet partikler er svært stort. I de fleste tilfellene er dette oppfylt, med et mol vil det være N_A = 6.02×10²³ (Avogadros tall) partikler.
• Bevegelsen til alle partikler er i henhold til den klassiske mekanikken beskrevet av Newtons bevegelseslover.
• Kollisjoner er fullstendig elastiske, og bevarer den kinetiske energien. Kollisjoner med veggen endrer kun hastighetskomponenten som står normalt på veggen.
• Størrelsen på selve partiklene er mye mindre enn den midlere avstanden mellom partiklene.
• Retningen partikler beveger seg i er helt tilfeldig, og fordelt jevnt.

Ved hjelp av statistisk fysikk kan man med disse antagelsene beregne alle egenskapene til en ideell gass.

Egenskapene til en ideell gass følger fra tilstandsligningen

${\displaystyle PV=nRT}$

hvor:

• P er trykk
• V er volum
• n er antall mol av gassen
• R er den universelle gasskonstanten 8,314 J/mol K
• T er temperaturen i Kelvin.

En helt ekvivalent ligning med antall partikler i stedet for antall mol er

${\displaystyle \ PV=Nk_{B}T}$

der N er antall molekyler, og k_B = R/N_A =1.3807×10^-23 J/K er Boltzmanns konstant.