Ideale Gase sind Gase, bei denen durch elastische Stöße Impuls und Energie ausgetauscht wird, jedoch zwischen den Partikeln keine Wechselwirkungen wie z.B. anziehende intermolekulare Kräfte vorhanden sind. Sie bleiben im gasförmigen Zustand bis 0 K. Das ist wie bei den idealen Flüssigkeiten eine Modellvorstellung. Reale Gase haben eine Wechselwirkung zwischen den Partikeln, und diese drückt sich in der Kondensation und in Phasenübergängen bei tiefen Temperaturen aus. Viele Gase und insbesondere die Edelgase verhalten sich nahezu ideal über einen weiten Temperaturbereich.
Die Thermodynamik von Gasen benutzt die thermodynamischen Zustandsgrößen Druck, Volumen und Temperatur und beschreibt den Zusammenhang zwischen diesen Größen, und zwar bevorzugt in sogenannten „idealen Gasen“.
Beschrieben wird dieser Zusammenhang durch die Zustandsgleichung, auch allgemeine Gasgleichung genannt:
Dabei ist:
= Druck, = Volumen, = Molzahl, = universelle Gaskonstante (8,314 J K–1 mol–1), = Temperatur
Es gibt verschiedene Zustandsänderungen:
isotherme Zustandsänderung: Änderungen bei konstanter Temperatur
isobare Zustandsänderung: Änderungen bei konstantem Druck
isochore Zustandsänderung: Änderungen bei konstantem Volumen
adiabatische Zustandsänderung: Änderung des Zustands eines Systems, ohne dass dabei Wärme mit der Umgebung ausgetauscht wird.
