이상기체

이상기체(理想氣體, ideal gas)는 탄성 충돌 이외의 다른 상호작용을 하지 않는 점입자로 이루어진 기체 모형이다. 이상적인 온도와 압력에서 많은 실제 기체들은 이상 기체로 근사할 수 있으며, 높은 온도와 낮은 압력일 수록 이상 기체에 더 근사하게 된다.

이상 기체는 그 입자 통계에 따라 세 가지가 있다.

• 고전적 이상기체는 맥스웰-볼츠만 통계를 따르는 고전적 입자들로 이루어져 있다.
• 보스 기체는 양자역학적으로 보손인 입자들로 이루어져 있으며, 보스-아인슈타인 통계를 따른다.
• 페르미 기체는 양자역학적으로 페르미온인 입자들로 이루어져 있으며, 페르미-디랙 통계를 따른다.

끊임없이 불규칙한 직선 운동을 한다. 따라서 운동 에너지 손실 없이 운동 에너지가 보존된다(운동에너지는 절대 온도에 비례). 위치 에너지, 인력, 반발력, 기체 분자 자체의 부피는 무시한다.

이상 기체 방정식

 이상 기체 방정식 문서를 참고하십시오.

이상 기체에서

• P는 압력
• V는 부피
• n은 몰수
• T는 절대 온도

라 정의할 때, 다음의 관계식 PV=nRT 이 성립하며, 이를 이상 기체 방정식이라고 한다.

이 때, R은 기체 상수로, 약 8.314472 J⋅K^-1⋅mol^-1이다.

같이 보기

• 실제 기체
• 이상 기체 법칙