Gazul ideal este un model teoretic de gaz, caracterizat printr-o ecuație de stare simplă din punct de vedere matematic. Niciun gaz real nu se comportă exact așaIdeal gas, thefreedictionary.com, accesat 2010-07-04 în toate intervalele de presiune și temperatură Țițeica, Termodinamica (1982) p. 68. Modelul gazului ideal (ecuația de stare) este folosit de inginerii care lucrează cu gaze în cicluri termodinamice deoarece este simplu din punct de vedere algebric și aproximează bine pe un domeniu larg al parametrilor comportarea gazelor în timpul transformărilor termodinamice.
Comportarea gazului ideal este foarte asemănătoare cu a gazului perfect, care însă este definit în mod diferit de gazul ideal. Această comportare asemănătoare poate duce la confundarea acestor două noțiuni, chiar în lucrări prestigioase, mai ales că din punctul de vedere al aplicațiilor tehnice. În inginerie, faptul că sunt definite diferit adesea nu deranjează.
Definiție Gazul ideal este un gaz, considerat ca fiind format din particule individuale aflate în mișcare aleatorie, care satisface exact următoarele două cerințe: ecuația termică de stare: sistemul termodinamic care conține gazul respectă ecuația Clapeyron:Ideal Gas Law - Thermodynamics, engineersedge.com, accesat 2010-07-04Equation of State (Ideal Gas) , grc.nasa.gov, accesat 2010-07-04Günter Cerbe - Grundlagen der Gastechnik, München, Wien: Carl Hansen Springer, 1988, p. 30
unde este presiunea în sistem; este volumul sistemului; este numărul de moli (cantitatea de substanță) din sistem; este constanta universală a gazelor ( = 8314,472 m3 Pa K-1 kmol-1Fundamental Physical Constants - Complete Listing, nist.gov, accesat 2010-07-02); este temperatura absolută a sistemului.
ecuația calorică de stare: capacitățile termice molare la presiune constantă , respectiv la volum constant sunt legate prin relația lui Robert Mayer:Michael Fowler Ideal Gas Thermodynamics, virginia.edu, accesat 2010-07-04
Relația lui Mayer este valabilă indiferent de faptul că moleculele ar avea sau nu mișcare de rotație sau vibrație. De asemenea, toate relațiile care descriu transformările termodinamice prin care poate trece o cantitate de gaz ideal sunt valabile indiferent dacă capacitățile termice molare și sunt constante sau nu în funcție de parametrii sistemului termodinamic.
Gazul ideal are coeficientul de dilatare egal prin definiție cu cel de compresibilitate.
În practică, la gazele care se comportă asemănător cu gazul ideal variația capacităților termice cu presiunea este nesemnificativă. Se folosesc doar tabele care indică variația acestor mărimi cu temperatura,Kuzman Ražnjević - Tabele și diagrame termodinamice, București: Editura Tehnică, 1978 ca urmare comportarea acestora se confundă cu a gazului semiperfect. Aplicații teoretice Conceptul de gaz ideal și îndeosebi legea gazului ideal pot fi folosite la deducerea altor ecuații cum ar fi ecuația lui Nernst pentru potențial standard de electrod.
Vezi și Gaz perfect Gaz real Factor de compresibilitate Legea gazelor ideale
Note
Lectură suplimentară Moisil, George C. - Termodinamica, București: Editura Academiei RSR, 1988 Murgulescu, I.G., Segal, E.- Introducere în chimia fizică, vol. II, 1-Teoria molecular-cinetică a materiei, București: Editura Academiei RSR, 1979 Pimsner, Victor, ș.a., - Termodinamică tehnică - Culegere de probleme, Editura Tehnică, București, 1982
Categorie:Termodinamică ideal