Gas
Ketika menjelaskan satu wadah gas, istilah tekanan (atau tekanan absolut) merujuk pada gaya rata-rata per satuan luas yang dberikan oleh gas pada permukaan wadah. Dalam volume ini, kadang-kadang lebih mudah memvisualisasikan partikel gas bergerak dalam garis lurus sampai mereka menumbuk dinding wadah (lihat diagram di atas artikel ini). Gaya yang diberikan oleh partikel gas kepada
wadah saat tumbukan ini adalah perubahan momentum partikel. Saat terjadi tumbukan, hanya kecepatan komponen normal yang berubah. Partikel yang bergerak sejajar dengan dinding tidak mengalami perubahan momentum ini. Oleh karena itu, gaya rata-rata pada permukaan dinding wadah harus merupakan rata-rata perubahan momentum linier dari seluruh tumbukan partikel gas ini.
Tekanan adalah jumlah seluruh gaya komponen normal yang diberikan oleh partikel yang menabrak dinding wadah dibagi dengan luas permukaan dinding.
Simbol atau lambang yang digunakan untuk menandakan "suhu" dalam persamaan adalah "T" dengan satuan SI kelvin.
Laju partikel gas berbanding lurus dengan suhu absolutnya. Volume balon dalam video menyusut saat partikel gas yang terperangkap melambat dengan penambahan nitrogen yang sangat dingin. Suhu dari setiap sistem fisik berhubungan dengan gerakan partikel (molekul dan atom) yang membentuk sistem [gas]. Dalam mekanika statistika, suhu adalah ukuran energi kinetik rata-rata yang tersimpan dalam partikel. Metode penyimpanan
energi ini didikte oleh derajat kebebasan partikel itu sendiri (moda energi). Energi kinetik yang ditambahkan (proses endotermik) pada partikel gas melalui tumbukan menghasilkan gerakan linier, rotasi, dan vibrasi. Sebaliknya, penambahan panas pada molekul padatan hanya dapat meningkatkan moda vibrasinya karena struktur kristal kisi mencegah gerak linier maupun rotasi. Molekul gas yang
dipanaskan ini memiliki rentang kecepatan lebih besar yang selalu bervariasi karena konstan bertumbukan dengan partikel lain. Rentang kecepatan dapat digambarkan dengan distribusi Maxwell-Boltzmann. Penggunaan distribusi ini menyiratkan gas ideal di dekat kesetimbangan termodinamika untuk sistem partikel yang dipertimbangkan.
Simbol yang digunakan untuk mewakili "volume spesifik" dalam persamaan adalah "v" dengan satuan SI meter kubik per kilogram (m/kg).
Simbol yang digunakan untuk mewakili volume dalam persamaan adalah "V" dengan satuan SI meter kubik (m).
Saat melakukan analisis termodinamika, biasanya dibahas tentang sifat ekstensif dan intensif. Sifat yang bergantung pada jumlah gas (baik massa maupun volume) disebut sifat "ekstensif", sedangkan sifat yang tidak bergantung pada jumlah gas disebut sifat "intensif". Volume spesifik adalah contoh sifat "intensif" karena ini adalah rasio volume terhadap "satuan massa" gas yang identik di seluruh sistem pada
kesetimbangan. Seribu atom gas menempati ruang yang sama seperti 1000 atom lainnya pada suhu dan tekanan tertentu. Konsep ini lebih mudah divisualisasikan untuk padatan seperti besi yang dibandingkan gas. Volume adalah sifat "ekstensif", karena gas mengisi wadah mana pun yang ditempatinya.
Simbol yang digunakan untuk merepresentasikan densitas dalam persamaan adalah  (rho) dengan satuan SI kilogram per meter kubik. Istilah ini adalah dari volume spesifik.
Massa gas biasanya dikarakterisasi melalui densitasnya, karena molekul-molekul gas dapat bergerak bebas di dalam wadah. Densitas adalah jumlah massa per satuan volume suatu zat, atau kebalikan dari volume spesifik. Untuk gas, densitasnya bisa bervariasi dalam rentang yang luas karena partikelnya bebas bergerak mendekat saat terkendala oleh tekanan atau volume. Variasi
densitas ini disebut sebagai kompresibilitas. Seperti tekanan dan suhu, densitas adalah gas dan perubahan densitas selama proses apapun diatur oleh hukum termodinamika. Untuk gas statis, densitasnya sama di seluruh wadah. Oleh karena itu, densitas merupakan kuantitas skalar. Hal ini dapat ditunjukkan oleh teori kinetika bahwa densitas berbanding
"terbalik" dengan ukuran wadah dimana ada keterbatasan massa gas tetap. Dalam kasus massa tetap ini, densitasnya berkurang saat volume meningkat.
Jika seseorang bisa mengamati gas di bawah mikroskop yang kuat, dia akan melihat kumpulan partikel (molekul, atom, ion, elektron, dan lain-lain) tanpa bentuk atau volume yang pasti, yang berada dalam gerak yang kurang lebih acak. Partikel gas netral ini hanya mengubah arah saat bertabrakan dengan partikel lain atau menumbuk sisi wadah. Pada gas ideal, tumbukan ini sangat elastis. Tampilan
partikel atau mikroskopis gas ini dijelaskan oleh teori kinetika gas. Asumsi di balik teori ini dapat ditemukan di bagian postulat Teori Kinetika.
Teori kinetika memberi wawasan tentang sifat makroskopis gas dengan mempertimbangkan komposisi dan gerak molekulnya. Dimulai dengan definisi momentum dan energi kinetik, seseorang dapat menggunakan kekekalan momentum dan hubungan geometrik sebuah kubus untuk menghubungkan sifat sistem makroskopis suhu dan tekanan dengan sifat mikroskopis energi kinetik per molekul. Teori ini memberikan nilai rata-rata untuk kedua sifat ini.
Teori ini juga menjelaskan cara sistem gas merespon perubahan. Sebagai contoh, saat gas dipanaskan dari nol mutlak, ketika berada dalam keadaan diam sempurna (teori), maka energi dalam (suhu) nya meningkat. Saat gas dipanaskan, laju partikel dipercepat dan suhu naik. Hal ini menghasilkan jumlah tumbukan dengan wadah per satuan waktu menjadi lebih besar karena
laju partikel menjadi lebih tinggi terkait dengan kenaikan suhu. Kenaikan tekanan berbanding lurus dengan jumlah tumbukan per satuan waktu.
Gerak Brown adalah model matematis yang digunakan untuk menggambarkan gerakan acak partikel yang tersuspensi dalam fluida. Animasi partikel gas, menggunakan partikel pink dan hijau, menggambarkan bagaimana perilaku ini berakibat pada penyebaran gas (entropi). Peristiwa ini juga dijelaskan dalam teori partikel.
Oleh karena untuk mengamati partikel gas (atom atau molekul) berada pada (atau melebihi) batas teknologi saat ini, hanya perhitungan teoretis yang dapat memberikan saran tentang gerakannya, tetapi gerak mereka berbeda dengan gerak Brown karena gerak Brown melibatkan kelenturan yang mulus karena kekuatan gesekan banyak molekul gas, diselingi oleh benturan keras antar (beberapa) molekul gas dengan
partikelnya. Oleh karena iti, partikel (umumnya terdiri dari jutaan atau miliaran atom) bergerak zig-zag, namun tidak begitu zig-zag seperti yang diharapkan jika diamati molekul gas individual.
Seperti yang telah dibahas sebelumnya, gaya tarik (atau tolak) sesaat antar partikel berpengaruh pada dinamika gas. Dalam kimia fisika, gaya antarmolekul ini dinamakan "gaya van der Waals". Gaya ini memainkan peran kunci dalam menentukan sifat fisika gas seperti viskositas dan laju aliran (lihat bagian karakteristik fisik). Mengabaikan gaya ini dalam kondisi tertentu (lihat Teori kinetika
gas) memungkinkan gas nyata diperlakukan seperti gas ideal. Asumsi ini memungkinkan penggunaan hukum gas ideal yang sangat menyederhanakan perhitungan.
Penggunaan yang tepat hubungan gas ini membutuhkan teori kinetika gas. Bila partikel gas memiliki muatan magnetik atau gaya antarmolekul, mereka berangsur-angsur mempengaruhi satu sama lain karena jarak antar keduanya berkurang (model ikatan hidrogen adalah salah satu contohnya). Dengan tidak adanya muatan apapun, pada titik tertentu ketika jarak antara partikel gas sangat berkurang, mereka
tidak dapat lagi menghindari tumbukan di antara mereka sendiri pada suhu gas normal. Kasus lain untuk meningkatkan tumbukan di antara partikel gas akan mencakup volume gas tetap, yang pada saat pemanasan akan mengandung partikel yang sangat cepat. "Ini berarti bahwa persamaan ideal ini memberikan hasil yang masuk akal "kecuali" untuk kondisi tekanan tinggi (termampatkan) atau suhu tinggi