Наука фізика відіграє значиму роль у вивченні навколишнього світу. Тому її поняття і закони починають проходити ще в школі. Властивості речовини вимірюються в різних аспектах. Якщо розглядати його агрегатний стан, то тут існує особлива методика. Ідеальний газ - це фізична концепція, яка дозволяє оцінити властивості і характеристики матеріалу, з якого складається весь наш світ.
загальне визначення
Ідеальним газом названа модель, в якій взаємодією між молекулами прийнято нехтувати. Процес взаємодії частинок будь-якого речовини один з одним досить складний. 
Коли вони підлітають один до одного впритул і знаходяться на дуже малій відстані, вони сильно взаімоотталківающіеся. Але на велику віддаленість між молекулами діють відносно невеликі сили тяжіння. Якщо ж середня відстань, на якому вони знаходяться один від одного, велика, це положення речовини називають розрідженим газом. Взаємодія таких частинок проявляється як рідкісні удари молекул. Це відбувається, лише коли вони підлітають впритул один до одного. В ідеальному ж газі взаємодія молекул не враховується взагалі. В ідеальному газі кількість молекул дуже велика. Тому обчислення відбуваються тільки за допомогою статистичного методу. Причому слід зазначити, що частинки речовини в такому випадку розподіляються в просторі рівномірно. Це саме часто зустрічається стан ідеального газу.
Коли газ можна вважати ідеальним
Існує кілька факторів, завдяки яким газ називається ідеальним. Першою ознакою є поведінка молекул як абсолютно пружних тіл, між ними відсутні сили тяжіння. При цьому газ буде дуже розряджений. Відстань між дрібними складовими речовини буде набагато більше розмірів їх самих. В такому випадку теплова рівновага досягатиметься миттєво по всьому об`єму. Щоб досягти становища ідеального газу в лабораторних умовах, реальний його тип розріджується відповідним чином. Деякі речовини в газоподібному стані навіть при кімнатній температурі і нормальному атмосферному тиску практично не відрізняються від ідеального стану.
Межі застосування моделі
Іеальний газ розглядається в залежності від поставлених завдань. Якщо перед дослідником поставлено завдання визначити залежність між температурою, об`ємом і тиском, то ідеальним можна вважати такий стан речовини, при якому у газу спостерігається висока точність до тисків, вимірюваних декількома десятками атмосфер. Але в разі вивчення фазового переходу, наприклад, випаровування і конденсації, процесу досягнення рівноваги в газі, що розглядається модель можна застосовувати навіть при дуже маленькому тиску. Тиск газу на стінку пробірки відбувається при хаотичному наголос молекул об скло. Коли такі удари часті, організм людини може вловити ці зміни як безперервний вплив.
Рівняння ідеального газу
Грунтуючись на головних принципах молекулярно-кінетичної теорії, було виведено головне рівняння ідеального газу.
Робота ідеального газу має такий вираз: p = 1/3m0nv2, де p - тиск газу ідеального, m0 - молекулярна маса, v2 - середнє значення концентрації частинок, квадрат швидкості молекул. Якщо позначити середній показник кінетичного руху частинок речовини, як Ек = m0n /2, то рівняння матиме такий вигляд: p = 2/3nEk. Молекули газу, б`ючись об стінки судини, вступають з ними у взаємодію як пружні тіла за законами механіки. Імпульс від таких ударів передається стінок посудини.
температура
Обчисливши тільки тиск газу на стінки посудини, не можна визначити середній показник кінетичної енергії його частинок.
Причому цього не можна зробити ні для окремої молекули, ні для їх концентрації. Тому для вимірювання параметрів газу необхідно визначати ще одну величину. Нею виступає температура, яка також пов`язана з кінетичної енергією молекул. Такий показник виступає скалярною фізичною величиною. Температура описує термодинамічна рівновага. В такому стані не відбувається зміна параметрів на мікрорівні. Температура вимірюється як відхилення від нульового значення. Вона характеризує насиченість хаотичного руху найменших часток газу. Вона вимірюється середнім значенням їх кінетичної енергії. Визначається цей показник за допомогою термометрів в градусах різних відміток. Існує термодинамічна абсолютна шкала (Кельвіна) і емпіричні її різновиди. Вони відрізняються початковими точками.
Рівняння стану ідеального газу з урахуванням температури
Фізик Больцман стверджує, що середній показник кінетичної енергії частинки пропорційний абсолютним показником температури. Ек = 3/2 кТ, де к = 1,38 10-23, Т - температура. Робота ідеального газу дорівнюватиме: Р = NkT / V, де N - кількість молекул, V - об`єм посудини. Якщо до цього показника додати концентрацію n = N / V, то вищенаведена формула буде мати такий вигляд: p = nkT. Ці два рівняння мають різні форми запису, але вони пов`язують для ідеального газу тиск, обсяг і температуру. Ці обчислення можна застосовувати як до чистих газів, так і до їх сумішей. В останньому варіанті під n потрібно розуміти все число молекул речовин, їх сумарну концентрацію або повне кількість молей в речовині.
Три газових закону
Ідеальний газ і його приватні закони були відкриті експериментально і лише потім підтверджені теоретично. 
Перший приватний закон говорить, що ідеальний газ при постійній масі і температурі матиме назад пропорційне тиск його обсягу. Процес, при якому показник температури постійний, був названий ізотермічним. Якщо ж при дослідженні постійним є тиск, то обсяг пропорційний значенню абсолютної температури. Цей закон носить ім`я Гей-Люссака. Ізохорний же процес відбувається при постійному обсязі. При цьому тиск буде пропорційно абсолютним температурі. Його назва - закон Шарля. Це три приватних закону поведінки ідеального газу. Їх вдалося підтвердити лише при оволодінні знаннями про молекулах.
Абсолютна шкала вимірювання
В абсолютній шкалі вимірювання прийнято одиницею називати Кельвін. Вона обрана виходячи з популярною шкали Цельсія. Один Кельвін відповідає одному градусу за Цельсієм. Але в шкалі абсолютної за нуль прийнято значення, при якому тиск ідеального газу при постійному обсязі дорівнюватиме нулю.
Це загальноприйнята система. Таке значення температури названо абсолютним нулем. Провівши відповідні обчислення, можна отримати відповідь, що значення цього показника становитиме -273 градуси за Цельсієм. Це підтверджує, що між абсолютною і шкалою Цельсія існує зв`язок. Її можна виразити в такому рівнянні: Т = t + 237. Слід зазначити, що досягти абсолютного нуля неможливо. Будь-охолоджувальний процес заснований на випаровуванні з поверхні речовини молекул. Наближаючись до абсолютного нуля, поступальний рух частинок так сильно уповільнюється, що випаровування припиняється практично зовсім. Але чисто з теоретичної точки зору якби було реально досягти точки абсолютного нуля, то швидкість руху молекул зменшилася б настільки, що її можна було б назвати відсутньої зовсім. Тепловий рух молекул припинилося б.
Вивчивши таке поняття, як ідеальний газ, можна зрозуміти принцип роботи будь-якої речовини. Розширивши знання в цій області, можна зрозуміти властивості і поведінку будь-якого газоподібної речовини.
