Ideaalikaasulaki

Ideaalikaasulaki on yhdistetty kaiken kaiken teorian, joka kuvaa ideaalikaasun käyttäytymistä. Se ilmaistaan yleensä yhtälönä PV = nRT, jossa P on paine, V on tilavuus, n on ainemäärä, R on yleinen kaasuvakio ja T on lämpötila. Yleinen kaasuvakio R on noin 8,314 joulea per kelvin per mol. Ideaalikaasulakia käytetään ennustamaan kaasujen ominaisuuksia, kuten painetta, tilavuutta, lämpötilaa ja ainemäärää, kun muut suureet tunnetaan.

Ideaalikaasulaki perustuu useisiin oletuksiin. Oletetaan, että kaasun hiukkaset ovat pistemäisiä, eli niillä ei ole tilavuutta. Oletetaan myös, että hiukkasten välillä ei ole vuorovaikutuksia, paitsi törmäyksissä. Lisäksi oletetaan, että törmäykset ovat täysin kimmoisia. Nämä oletukset ovat hyvin lähellä todellisuutta korkeissa lämpötiloissa ja matalissa paineissa, joissa kaasun hiukkaset ovat kaukana toisistaan ja niiden väliset vuorovaikutukset ovat vähäisiä. Todellisia kaasuja kutsutaan reaalikaasuiksi, ja niiden käyttäytyminen poikkeaa ideaalikaasulaista tietyissä olosuhteissa.

Ideaalikaasulaki on hyödyllinen työkalu monilla tieteen ja tekniikan aloilla, kuten kemiassa, fysiikassa ja ilmailutekniikassa. Sitä käytetään esimerkiksi laskemaan kaasujen määriä reaktioissa, ennustamaan lentokoneiden siipien nostovoimaa ja suunnittelemaan painelaitteita.