الغاز المثالي ( بالإنجليزية: ideal Gas) هو نموذج فيزيائي ثرموديناميك لتصرف المادة في الحالة الغازية. يفرض النموذج عدم وجود تفاعل بين جزيئات الغاز وأن جزيئات الغاز نقطية، لذا فإنه مناسب لوصف غازات ذات كثافة منخفضة، كما ينطبق على الغازات الخاملة مثل الهيليوم و النيون و الآرغون التي لا تكوّن جزيئات وتكون ذراتها منفردة. هذ النموذج اكتشف في القرن 19. مواصفات الغاز المثالي [ عدل] هذا النموذج يخضع خضوعا مطلقا لقانون بويل-ماريوط. ويخضع أيضا لقانون أفوكادرو للغاز المثالي شروط وهي على النحو التالي: حجم جزيئات الغاز مهملة بالنسبة للوعاء الذي يحتويه أي تحت ضغط منخفض. التصادمات بين جزيئات الغاز تصادمات مرنة. حركة جزيئات الغاز حركة عشوائية دون مؤثرات خارجية. فالغاز المثالي هو غاز افتراضي لتسهيل التعامل مع الكثير من المتغيرات في المواضيع التي تتناولها الديناميكا الحرارية. والفرضيات أو الشروط الثلاثة هي التي تجعل الغاز الحقيقي إذا وجد في هذه الظروف يتصرف كغاز مثالي. حجم جزيئات الغاز مهملة بالنسبة للوعاء الذي يحتويه أي تحت ضغط منخفض: لا يمكن أن يوجد غاز ندرسه إلا وجد في وعاء وإذا قمنا بحساب حجم جزيئات الغاز وقارناها بحجم الوعاء نجده مهملا وهذا يتحقق عندما يكون ضغط الغاز عن الضغط الجوي أو اقل وعند درجة حرارة الغرفة.
قارن بين الغاز الحقيقي والغاز المثالي، نظرًا لأن الغاز يتميز بحركة عشوائية تسمح له بالتمدد و التقلص اعتمادًا على حجم و شكل الأسطوانة التي يوضع فيها، فإن حجم الغاز هو أن المادة في حالتها الغازية لا يوجد للغاز حجم أو شكل ثابت ، إنما يتخذ حجم و شكل الوعاء الذي يوضع به تأخذ المواد في الحالة الغازية تشغل مساحة أكبر مما تستطيع تقبل مادة صلبة أو سائلة، يتمدد غاز و يتمدد مع زيادة درجة الحرارة، و تزيد درجة الحرارة من الطاقة الحركية لجزيئات الغاز التي تتحرك بعيدًا عن بعضها البعض، و يؤدي إزاحة الضغط من الغاز إلى تمدد الجزيئات وتوسعها. قارن بين الغاز الحقيقي والغاز المثالي: الغاز الحقيقي هو مركب غازي موجود بالفعل، الغاز المثالي هو مركب غازي لا وجود له في الواقع ولكنه غاز افتراضي، الفرق الرئيسي بين الغاز الحقيقي والغازي المثالي هو أن جزيئات الغاز الحقيقية لها قوى جزيئية بينما لا يوجد في الغاز المثالي قوى جزيئية.
بالإضافة إلى ذلك ، تأتي الغازات المثالية إلى الواقع عند درجات حرارة منخفضة للغاية. في درجات حرارة منخفضة ، تكون الطاقة الحركية للجزيئات الغازية منخفضة للغاية. لذلك ، فهي تتحرك ببطء. وبسبب هذا ، سيكون هناك تفاعل جزيئي بين جزيئات الغاز ، والذي لا يمكننا تجاهله. بالنسبة للغازات الحقيقية ، لا يمكننا استخدام معادلة الغاز المثالية أعلاه لأنها تتصرف بشكل مختلف. هناك معادلات أكثر تعقيدًا لحساب الغازات الحقيقية. ما هو الفرق بين الغازات المثالية و الحقيقية؟ • الغازات المثالية ليس لها قوى بين الجزيئات وجزيئات الغاز تعتبر جسيمات نقطية. في المقابل ، جزيئات الغاز الحقيقي لها حجم وحجم. علاوة على ذلك ، لديهم قوى بين الجزيئات. • لا يمكن العثور على الغازات المثالية في الواقع. لكن الغازات تتصرف بهذه الطريقة عند درجات حرارة وضغوط معينة. • تميل الغازات إلى التصرف كغازات حقيقية في ضغوط عالية ودرجات حرارة منخفضة. تتصرف الغازات الحقيقية كغازات مثالية في ضغوط منخفضة ودرجات حرارة عالية. • يمكن أن ترتبط الغازات المثالية بمعادلة PV = nRT = NkT ، بينما لا يمكن للغازات الحقيقية أن تكون ذات صلة. لتحديد الغازات الحقيقية ، هناك معادلات أكثر تعقيدًا.
الوسادة الهوائية يتم تصنيع وتحضير الوسائد الهوائية التي تستخدم في حالات تصادم السيارات للحفاظ على حياة السائقين، عن طريق قانون الغاز المثالي. ما الفرق بين الغاز المثالي والغاز الحقيقي يعمل نموذج الغاز المثالي على توفير أنماط ثابتة للخواص الفيزيائية للغاز الحقيقي، ولكن هذا لا يمنع أن هناك فروق قوية وجوهرية بين النظرية وهو الغاز المثالي وبين الحقيقة وهو الغاز الحقيقي، فأبسطها أن الغاز المثالي يحتفظ بخصائصه في مختلف الظروف، أما الغاز الحقيقي فتتغير خواصه بتغير المؤثرات المحيطة به من حرارة وضغط، إضافة إلى العديد من الفوارق بين النوعين من الغازات، سنعرضها لكم على النحو الآتي. الغاز المثالي الغاز الحقيقي لا يمتلك حجمًا محددًا ذو حجم محدد يوجد جاذبية فيما بين الجزيئات لا يوجد جاذبية فيما بين الجزيئات غاز افتراضي، إذ لا يمكن تواجده في البيئة بشكل حقيقي يتواجد في البيئة بشكل حقيقي يتميز بضغط عالٍ ذو ضغط أقل مما عليه الحال في الغاز المثالي PV = nRT p + ((n2 a)/V2)(V – n b) = nRT
هناك نوعان من المواد في داخل البخاخة. المادة الأولى هي مادة الطلاء المستخدمة بألوان مختلفة. المادة الثانية عبارة عن غاز على شكل سائل تحت الضغط. من المعروف أن الغاز المسال يغلي عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة الغرفة. ومع ذلك، لا تغلي داخل المرذاذ، بسبب ضيق الإغلاق. عندما يبدأ الإنسان بالضغط على البخاخ ويخرج الغاز يتمدد من الداخل ويزداد الضغط عليه مما يضغط على مادة الدهان حتى ترتفع وتخرج. زجاجة مياه غازية إذا هز الإنسان قنينة ماء مكربن وفتحها نرى أنها تنفجر وتتسرب. يمكن تفسير ذلك من خلال حقيقة أن الغاز الموجود داخل الزجاجة يتم خلطه مع جزيئات السائل مما يؤدي إلى اهتزاز قوي. يتسرب الغاز عند فتح الزجاجة وتعريضها للهواء. يحمل السائل معه، ينسكب من الزجاجة بشكل عشوائي على شكل رغوة. الغوص الهيكل الأساسي لجسم الإنسان هو أن يكون في مناطق الإجهاد الطبيعية. ونتيجة للضغط المتزايد يتعرض الشخص للعديد من المشاكل والمخاطر. ويلاحظ قبل الغوص في أعماق المحيط أن المدرب مدعو إلى عدم الصعود بسرعة عالية إلى سطح الماء أثناء العودة، والصعود ببطء وحذر شديد. والسبب في ذلك هو أنه عندما ينخفض الغواص يتغير الضغط على الجسم.