理想气体是一种理想化的物理模型,它忽略了气体分子之间的相互作用和分子本身的体积,假设气体分子间没有相互吸引和排斥,即不计分子势能,并且分子之间的碰撞是完全弹性的,不造成动能损失。理想气体状态方程为\[ pV = nRT \],其中:
\( p \) 是气体的压强(单位:帕斯卡,Pa);
\( V \) 是气体的体积(单位:立方米,m³);
\( n \) 是气体的物质的量(单位:摩尔,mol);
\( R \) 是普适气体恒量(单位:焦耳/摩尔·开尔文,J/mol·K);
\( T \) 是气体的绝对温度(单位:开尔文,K)。
理想气体在理论物理中占有重要地位,并且在实际应用中,当气体的温度较高、压强较低时,实际气体的性质可以近似为理想气体,从而简化计算和分析。氢气和氦气由于其化学稳定性,在标准状况下非常接近理想气体。
需要注意的是,理想气体是一个理论模型,在现实中并不存在。实际气体在压强和温度不是非常高的情况下,其行为可以近似为理想气体。