状态方程

PV = nRT

理想气体：一种假设的气体，在所有条件下，体积、压力、温度和物质的量（摩尔）之间表现出线性关系；在普通条件下，近似于简单气体。尽管实际上不存在理想气体，但大多数简单气体，例如 N2、O2、H2 和惰性气体，在普通温度和压力下表现出近似于理想的行为。理想气体定律：一个方程，它表达了理想气体的体积、压力、温度和物质的量（摩尔）之间的关系：PV=nRT。

类型

理想气体有三种基本类型

经典或麦克斯韦-玻尔兹曼理想气体，
由玻色子组成的理想量子玻色气体，以及
由费米子组成的理想量子费米气体。

经典理想气体可以分为两种类型：经典热力学理想气体和理想量子玻尔兹曼气体。两者本质上是相同的，区别在于经典热力学理想气体是基于经典统计力学，而某些热力学参数，例如熵，只在不确定的可加常数范围内被指定。理想量子玻尔兹曼气体克服了这一局限性，它在高温极限下取量子玻色气体和量子费米气体的极限，以指定这些可加常数。除了指定这些常数外，量子玻尔兹曼气体的行为与经典理想气体相同。量子玻尔兹曼气体的结果被应用于许多情况，包括理想气体的熵的萨克-特罗德方程和弱电离等离子体的萨哈电离方程。

内能

仅是温度的函数
U = U(T)

内能：是系统中所有粒子的动能和势能的总和。

理想气体隐含的性质关系

C_v 仅是温度的函数

C_(v )≡(∂U/∂T)_v= dU(T)/dT= C_v (T)
H 仅是温度的函数

H ≡U+PV=U(T)+RT=H(T)
C_p 仅是温度的函数

C_p= dH/dT= dU/dT+R=C_v+R
理想气体的任何状态变化
dU = C_(v ) dT ∆U= ∫▒C_(v ) dT
dH = C_(p dT) ∆H= ∫▒C_(p ) dT

关于理想气体定律的一些事实：理想气体定律可以重新排列，以计算气体的密度和摩尔质量。此外，在气体混合物中，每种组分都对其总压力贡献自己的分压（这也称为道尔顿分压定律）。每种组分的摩尔分数是其分压与总压力的比率。最重要的是，当气体与水接触时，总压力是气体压力和给定温度下水的蒸汽压之和。[物质和变化的分子性质].

参考

Silberberg, Martin S. 化学：物质和变化的分子性质。第 5 版。2009 年