Perusmääritelmä
Kaasu on aineen tila. Kaasu on nestemäistä nestettä: se voi virrata ja muotoilla. Toisin kuin nesteet, kaasut voidaan puristaa. Jos rajoitusta ei ole (säiliö tai voimakenttä), kaasu voi levitä eikä sen tilavuutta ole rajoitettu. Kaasumaisen aineen atomit tai molekyylit voivat liikkua vapaasti toistensa kanssa. Kaasumaisten aineiden atomien tai molekyylien kineettinen energia on suhteellisen korkea.
Kaasun muotoon voi vaikuttaa sen tilavuus, lämpötila ja paine. Nämä elementit muodostavat joukon kaasulakeja, ja nämä kolme voivat vaikuttaa toisiinsa:
Boylen laki
Tietyssä lämpötilassa kaasun tilavuuden kasvaessa sen Paineen on oltava pieni. Tämä voidaan ilmaista seuraavalla kaavalla: pv=K
täällä
V viittaa kaasun tilavuuteen P viittaa paineeseen k vakiona
Charlien laki
Kun paine pysyy vakiona, kaasun tilavuus on verrannollinen sen lämpötilaan. Eli kun kaasun lämpötila nousee, myös sen tilavuus kasvaa. Sen matemaattinen lauseke on:
1.V1/T1=V2/T2
2. Termodynaamisen lämpötila-asteikon osalta V/T=C (C on kiinteä arvo), mikä tarkoittaa, että ihanteellisen kaasun tilavuus, jolla on vakiomassa ja paine, on verrannollinen termodynaamiseen lämpötilaan.
Ihanteellinen kaasu
Ihanteellinen kaasu on kuvitteellinen kaasu. Sen ominaisuudet ovat:
Kaasumolekyylien välillä ei ole voimaa. Kaasumolekyylit eivät itse vie tilavuutta. Kaasumolekyylien ja säiliön seinämän välillä tapahtuu täydellinen elastinen törmäys. Todellinen kaasu on matalamman paineen ja korkeamman lämpötilan tilassa, ja sen ominaisuudet ovat lähempänä ideaalikaasua. . Ihanteellista kaasua lähinnä oleva kaasu on helium.