Ideaalikaasua

Ideaalikaasua viitataan fysiikassa ja termodynaamikassa ideaalisen kaasun mallina, joka yksinkertaistaa kaasujen käyttäytymisen tutkimista. Ideaali- tai täydellinen kaasu on hypoteettinen kaasumalli, joka koostuu yksittäisistä, pistekooisista hiukkasista, joilla ei ole ominaista tilavuutta eikä vuorovaikutusta toistensa välillä, paitsi lyhytaikaisissa törmäyksissä. Nämä törmäykset ovat täysin elastisia, mikä tarkoittaa, että energia säilyy törmäyksissä.

Ideaali-kaasun mallin perusteet perustuvat useisiin oletuksiin, kuten kaasuhiukkasten välisen etäisyyden suuruuteen verrattuna niiden kokoon sekä niiden välisen potentiaalienergian merkityksettömyyteen verrattuna niiden liike-energiaan. Malli soveltuu hyvin moniin todellisiin kaasuihin, erityisesti korkeissa lämpötiloissa ja matalissa paineissa, jolloin kaasumolekyylit ovat kaukana toisistaan ja niiden väliset vuorovaikutukset ovat vähäiset.

Ideaali-kaasun tilaa kuvaavat kolme pääasiallista suuretta: paine (*P*), tilavuus (*V*) ja lämpötila (*T*). Näiden suureiden väliset suhteet kuvataan ideaali-kaasun tilanyhtälöllä, joka on muotoa *PV = nRT*, missä *n* on kaasun aineen määrää kuvaava suure (molit) ja *R* on yleinen kaasuvakio. Yhtälö osoittaa, että kaasun paine, tilavuus ja lämpötila ovat keskenään riippuvaisia.

Ideaali-kaasun käsite on keskeinen termodynamiikan ja fysiikan opetuksessa, sillä se tarjoaa perustan monille muille kaasujen ja lämpötilan tutkimiseen liittyville teorioille. Vaikka todelliset kaasut poikkeavat ideaalikaasusta, ideaali-kaasun malli toimii usein hyväksyttävänä approksimaationa monissa käytännön sovelluksissa.