で表される。ここで は、温度 における物質量 、質量 の半理想気体の内部エネルギーである。半理想気体の と は、圧力と密度には依らない温度 の関数である。関数の形は気体の種類により異なる。関数が定数関数 であるとき、その気体は狭義の理想気体である。構成粒子の並進運動の自由度のため、半理想気体の定積モル熱容量について任意の温度で
が成り立つ。
性質.
理想気体に成立する法則として代表的なものには次のものがあげられる。
ボイルの法則.
理想気体の等温圧縮率 は気体の種類に依らない。
シャルルの法則.
理想気体の熱膨張率 は気体の種類に依らない。
アボガドロの法則.
アボガドロの法則は、同一圧力、同一温度の条件下では、気体の種類に関係なく同体積に同じ数の分子を含むというもの。
この法則は、気体の構成粒子の存在を前提としなければ意味を持たない。
ドルトンの分圧の法則.
理想気体の混合気体について、その圧力が混合気体を構成する個別の気体の分圧の和であるという法則。
この法則が成り立つ条件は、気体の構成粒子の存在を前提するか否かで異なる。
エンタルピー.
半理想気体のエンタルピー は
で表される。
狭義の理想気体のエンタルピー は
で表される。
 と が同じであれば、理想気体のエンタルピー は にも にも依らずに同じ値になる（ジュールの法則）。理想気体は等エンタルピー膨張で温度が変化しない。
モル熱容量.
半理想気体のモル熱容量は圧力にも気体の密度にも依らない。
狭義の理想気体の定積モル熱容量 は
で表され、定圧モル熱容量 は
で表される。
理想気体の二つのモル熱容量の差は
となる。この関係はマイヤーの関係式と呼ばれる。この関係式は半理想気体についても成り立つ。また、理想気体の二つのモル熱容量の比 は比熱比と呼ばれ
となる。半理想気体の比熱比 は一般には温度に依存する。狭義の理想気体の場合は、熱容量が温度に依存しないので
となり、比熱比 も温度に依存しない。
エントロピー.
狭義の理想気体のエントロピー は
となる。ここで は物質固有の定数である。狭義の理想気体のエントロピーの形は、熱力学第三法則を満たさない。
半理想気体のエントロピー は