理想气体与真实气体

理想气体是物理学中的一个概念，它使我们能够以非常高的精度研究真实气体的行为。

在这个物理学家创建的模型中，气体是由许多小粒子组成的，这些粒子都是一些小硬球体。换句话说，这个理想气体模型假设每个粒子都是一个完美的小球体，并且每个球体在各个方面都彼此相同。

它还假设如果两个粒子之间或粒子与壁之间存在任何碰撞，那么这些碰撞都是弹性的。也就是说，在这些碰撞中没有能量损失，这意味着两个粒子碰撞时没有变形，它们只是完美地相互弹开，而且也没有能量的转换。

在真实的气体中，我们刚才讨论的假设不一定有效。例如，真实气体可以由单个原子组成，也可以由分子组成。如果我们谈论的气体是由像二氧化碳这样的分子组成的，那么显然每个气体粒子都不是一个小硬球体。即使我们谈论的是由单个原子组成的气体，它们仍然不是硬球体，特别是如果我们考虑原子的量子力学模型。

理想气体模型做出的另一个假设是，粒子是如此分散，以至于粒子之间的平均距离远大于粒子本身的尺寸。另一种看待这一问题的方式是，气体的密度非常低。事实上，对于理想气体，我们甚至可以将每个粒子视为无限小，此时粒子之间的距离肯定大于它的尺寸。

对于真实气体，如果气体的密度确实很低，那么这确实是一个很好的假设。但是如果气体的密度增加，例如气缸中的气体受到挤压，那么这种假设会变得越来越糟。