Ideaalne gaas

Ideaalne gaas ehk ideaalgaas on gaas, mis koosneb elastsetest molekulidest, mille vahel ei toimi jõud ning mille endi maht on sedavõrd tühine, et neid võib käsitada kui materiaalseid punkte.
Füüsikas ja füüsikalises keemias nimetatakse ideaalgaasiks reaalgaasi matemaatilist mudelit, milles eeldatakse, et masspunktidena käsitatavad osakesed liiguvad korrapäratult, olles mõjutatud ainult omavahelistest põrgetest ja põrgetest seinaga. Kuigi see mudel on suur lihtsustus ka võrreldes reaalseks gaasiks nimetatava mudeliga, on selle abil võimalik mõista ja kirjeldada paljusid termodünaamilisi protsesse.
Ideaalset gaasi võib vaadelda reaalse gaasi idealisatsioonina, mille puhul postuleeritakse, et:
See mudel on reaalse gaasi kohta rakendatav, kui:
Ideaalne gaas on lõpmatult kokkusurutav ja teda ei ole võimalik veeldada.
Kvantmehaanikas eristatakse ideaalset Bose gaasi ja ideaalset Fermi gaasi.
Ideaalse gaasi mudel.
Klassikalise füüsika ideaalse gaasi mudelis eeldatakse, et kõik gaasi osakesed on mõõtmeteta masspunktid, mis liiguvad nende käsutuses olevas ruumis vabalt ringi: nendele ei mõju mingid jõud peale selle, et nad põrkuvad elastsete põrgetega omavahel ja vastu seina. Osake liigub sirgjooneliselt konstantse kiirusega, kuni põrge muudab liikumise suunda ja võib-olla ka kiirust.
Põrgete eeldus on mudelis vajalik, sest muidu ei püsiks osakesed ühes ruumis koos ja nende kiirus ei muutuks. Kui kiirused ei muutuks, siis ei saaks gaasi energia jaotuda ühtlaselt kõigi vabadusastmete vahel, mistõttu süsteem ei saaks olla termodünaamilises tasakaalus, nii et termodünaamika printsiibid ei oleks rakendatavad. Osakestevaheliste põrgete tõttu on osakeste vaba tee pikkus ehk vaba lennu tee lühike. Keskmine põrkeristlõige sõltub temperatuurist (Sutherlandi konstant); põrkeprotsess oleneb kummagi osakese energiast.
Termodünaamika.
Olekuvõrrandid.
Termilist olekuvõrrandit ideaalse gaasi kirjeldamiseks nimetatakse ideaalse gaasi olekuvõrrandiks. See tuletati algselt empiirilistest gaasiseadustest. Hiljem võimaldas Boltzmanni statistika otsest põhjendust lähtuvalt gaasiosakeste süsteemi mikroskoopilisest kirjeldusest.
Ideaalse gaasi olekuvõrrand kirjeldab ideaalse gaasi olekusuuruste vahelist sõltuvust. Kirjanduses esitatakse see tavaliselt järgmistel kujudel:
formula_2
kus formula_3 tähistab universaalset gaasikonstanti ja formula_4 die erigaasikonstanti.
Selle võrrandi ja Termodünaamika printsiipide abil saab ideaalsete gaaside termodünaamilisi protsesse matemaatiliselt kirjeldada.
Ideaalse gaasi olekuvõrrand (Clapeyroni-Mendelejevi võrrand) on võrrand kujul:
 formula_5
kus "p" on rõhk, "V" on ruumala, formula_6 on gaasi hulk (moolides), "T" on absoluutne temperatuur ja "R" on universaalne gaasikonstant (8,3145 J/(mol·K)).
Ideaalse gaasi olekuvõrrandit võib vaadelda ka teatava absoluutse temperatuuriskaala definitsioonina (nn gaasitemperatuur). See temperatuur ühtib termodünaamilise temperatuuriskaalaga.
Ideaalse gaasi siseenergia.
Ideaalse gaasi siseenergia mõõt 
 formula_7
kus "T" on absoluutne temperatuur ja "k" on Boltzmanni konstant (1,38×10−23)
Gaasi siseenergia muut on seotud gaasile antud soojushulga ja gaasi tehtud tööga järgmiselt: 
 formula_8
kus "ΔU" on siseenergia muut, "Q" gaasile antud soojushulk ja "A" gaasi poolt tehtud töö.