Thermodynamique/Gaz parfait

Un gaz parfait est un système constitué d'un grand nombre de particules identiques, massives, stables et sans interactions. C'est un être mathématique, un modèle, un idéal. Les gaz réels ne sont jamais parfaits mais leurs propriétés sont souvent étonnamment proches de celles des gaz parfaits, surtout s'ils sont suffisamment dilués.

On peut prouver, aussi bien avec les mécaniques classique et quantique, que l'équation d'état suivante détermine complètement les états macroscopiques d'équilibre possibles pour les gaz parfaits.

$PV=nRT$

avec:

P: pression en pascal

V: volume en m³

n: nombre de mole de gaz

T: température en kelvin

R: constante des gaz parfaits = 8.314 J/mol/K

Cette équation a d'abord été établie par des expériences sur les gaz réels (Boyle, Mariotte, Gay-Lussac, ...). Elle décrit très bien leur comportement sauf s'ils sont trop concentrés, parce qu'alors les interactions entre les atomes ou les molécules ne peuvent plus être négligées et les gaz commencent à ressembler à des liquides.