Gás Ideal e Gás Real
Gás ideal (ou gás perfeito): é aquele onde a energia de interação entre as moléculas é desprezível. Boa aproximação: quando separação média entre as moléculas é tão grande que se pode negligenciar a interação entre elas Situação atingida a pressões muito baixas, quando o número de moléculas por unidade de volume é suficientemente pequeno
Geralmente, desvios de um gás ideal tendem a diminuir com mais alta temperatura e menor densidade, como o trabalho realizado por forças intermoleculares tornando-se menos significativas comparadas com a energia cinética das partículas, e o tamanho das moléculas torna-se menos significativo comparado ao espaço vazio entre elas.
Existem três classes básicas de gases ideais:
O clássico ou gás ideal de Maxwell-Boltzmann,
O gás de Bose quântico ideal, composto de bósons,
O gás de Fermi quântico ideal, composto de férmions.
O gás ideal clássico pode ser separado em dois tipos: O gás ideal termodinâmico clássico e o gás ideal quântico de Boltzmann. Ambos são essencialmente o mesmo, exceto que o gás ideal termodinâmico é baseado na mecânica estatística clássica, e certos parâmetros tais como as entropias são somente especificadas dentro de uma constante aditiva indeterminada. O gás ideal quântico de Boltzmann supera esta limitação, tomando o limite do gás quântico de Bose e o gás quântico de Fermi no limite de alta temperatura para especificar estas constantes aditivas.
O comportamento de um gás quântico de Boltzmann é o mesmo que de um gás ideal clássico, exceto para a especificação destas constantes. Os resultados do gás quântico de Boltzmann são utilizados num certo número de casos, incluindo a equação de Sackur-Tetrode para a entropia de um gás ideal e a equação de ionização Saha para um plasma fracamente ionizado.
Um gás ideal termodinâmico clássico obedece às seguintes leis:
LEI DE BOYLE-MARIOTTE (1662)
O volume de uma quantidade fixa de gás, numa temperatura fixa, é inversamente