Un gas ideal es un gas teórico compuesto de un conjunto de partículas puntuales con desplazamiento aleatorio que no interactúan entre sí. El concepto de gas ideal es útil porque el mismo se comporta según la ley de los gases ideales, una ecuación de estado simplificada, y que puede ser analizada mediante la mecánica estadística. En condiciones normales tales como condiciones normales de presión y temperatura, la mayoría de los gases reales se comporta en forma cualitativa como un gas ideal. Muchos gases tales como el nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, gases nobles, y algunos gases pesados tales como el dióxido de carbono pueden ser tratados como gases ideales dentro de una tolerancia razonable. Generalmente, el apartamiento de las condiciones de gas ideal tiende a ser menor a mayores temperaturas y a menor densidad (o sea a menor presión), ya que el trabajo realizado por las fuerzas intermoleculares es menos importante comparado con energía cinética de las partículas, y el tamaño de las moléculas es menos importante comparado con el espacio vacío entre ellas. El modelo de gas ideal tiende a fallar a temperaturas menores o a presiones elevadas, cuando las fuerzas intermoleculares y el tamaño intermolecular es importante. También por lo general, el modelo de gas ideal no es apropiado para la mayoría de los gases pesados, tales como vapor de agua o muchos fluidos refrigerantes. A ciertas temperaturas bajas y a alta presión, los gases reales sufren una transición de fase, tales como a un líquido o a un sólido. El modelo de un gas ideal, sin embargo, no describe o permite las transiciones de fase. Estos fenómenos deben ser modelados por ecuaciones de estado más complejas. El modelo de gas ideal ha sido investigado tanto en el ámbito de la dinámica newtoniana (como por ejemplo en "teoría cinética") y en mecánica cuántica (como "partícula en una caja"). El modelo de gas ideal también ha sido utilizado para modelar el comportamiento de electrones dentro de un metal (en el Modelo de Drude y en el modelo de electrón libre), y es uno de los modelos más importantes utilizados en la mecánica estadística.

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An ideal gas is a theoretical gas composed of many randomly moving point particles that do not interact except when they collide elastically. The ideal gas concept is useful because it obeys the ideal gas law, a simplified equation of state, and is amenable to analysis under statistical mechanics. One mole of an ideal gas has a volume of 22.4 litres at STP as defined by IUPAC. At normal conditions such as standard temperature and pressure, most real gases behave qualitatively like an ideal gas. Many gases such as nitrogen, oxygen, hydrogen, noble gases, and some heavier gases like carbon dioxide can be treated like ideal gases within reasonable tolerances. Generally, a gas behaves more like an ideal gas at higher temperature and lower pressure, as the potential energy due to intermolecular forces becomes less significant compared with the particles' kinetic energy, and the size of the molecules becomes less significant compared to the empty space between them. The ideal gas model tends to fail at lower temperatures or higher pressures, when intermolecular forces and molecular size become important. It also fails for most heavy gases, such as many refrigerants, and for gases with strong intermolecular forces, notably water vapor. At high pressures, the volume of a real gas is often considerably greater than that of an ideal gas. At low temperatures, the pressure of a real gas is often considerably less than that of an ideal gas. At some point of low temperature and high pressure, real gases undergo a phase transition, such as to a liquid or a solid. The model of an ideal gas, however, does not describe or allow phase transitions. These must be modeled by more complex equations of state. The deviation from the ideal gas behaviour can be described by a dimensionless quantity, the compressibility factor, Z. The ideal gas model has been explored in both the Newtonian dynamics (as in "kinetic theory") and in quantum mechanics (as a "gas in a box"). The ideal gas model has also been used to model the behavior of electrons in a metal (in the Drude model and the free electron model), and it is one of the most important models in statistical mechanics.

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