Pengertian Gas Ideal

     Sebuah gas ideal adalah keadaan materi secara teoritis yang digunakan oleh fisikawan dalam analisis teori probabilitas. Gas ideal terdiri dari molekul yang memantul dari satu sama lain jika tanpa berinteraksi sama sekali. Tidak ada gaya tarik atau tolak antara molekul, dan tidak ada energi yang hilang selama tumbukan. Gas ideal dapat sepenuhnya dijelaskan oleh volume mereka, kerapatan dan suhu.

     Persamaan keadaan untuk gas ideal, umumnya dikenal sebagai hukum gas ideal, adalah PV = NKT. Dalam persamaan, N adalah jumlah molekul dan k adalah konstanta Boltzmann, yang sama dengan sekitar 1.4 x 10^-23 joule per kelvin. Apa yang biasanya lebih penting adalah bahwa tekanan dan volume adalah berbanding terbalik, dan masing-masing sebanding dengan suhu. Ini berarti, misalnya, bahwa jika tekanan dua kali lipat, sementara suhu tetap konstan, maka volume gas harus membagi dua, jika volume gas yang dua kali lipat, sementara tekanan tetap konstan, suhu juga harus dua kali lipat. Dalam kebanyakan contoh, jumlah molekul dalam gas dianggap konstan.

Tentu saja, ini hanya perkiraan. Tumbukan antara molekul gas tidak elastis sempurna, beberapa energi yang hilang, dan gaya elektrostatik antara molekul gas memang ada. Tetapi pada kebanyakan situasi sehari-hari, hukum gas ideal erat mendekati perilaku yang sebenarnya gas. Bahkan jika tidak digunakan untuk melakukan perhitungan, menjaga hubungan antara tekanan, volume dan suhu dalam pikiran dapat membantu ilmuwan untuk memahami perilaku gas intuitif.

     Hukum gas ideal seringkali persamaan pertama yang orang belajar ketika mempelajari gas dalam pengantar fisika atau kelas kimia. Persamaan Van der Waal, yang mencakup koreksi kecil beberapa asumsi dasar hukum gas ideal itu, juga diajarkan di banyak kuliah pendahuluan. Dalam prakteknya, bagaimanapun, koreksi sangat kecil sehingga jika hukum gas ideal tidak cukup akurat untuk aplikasi tertentu, persamaan Van der Waal tidak akan cukup bagus juga.

Seperti dalam kebanyakan termodinamika, gas ideal juga diasumsikan dalam keadaan kesetimbangan. Asumsi ini jelas keliru jika tekanan, volume atau suhu berubah, jika variabel ini berubah perlahan-lahan, keadaan yang disebut keseimbangan statis kuasi, namun mungkin kesalahan kecil diterima. Melepaskan asumsi keseimbangan statis quasi berarti meninggalkan termodinamika di belakang untuk dunia yang lebih rumit dari fisika statistik.