Gazların Kinetik Teorisi olarak da bilinen kinetik moleküler teori, Gazın ölçülebilir özelliklerini gazın küçük ölçekli hareketleri açısından açıklar. parçacıklar. Kinetik teori, gazların özelliklerini parçacıklarının hareketiyle açıklar. Kinetik teori bir takım varsayımlara dayanır ve bu nedenle yaklaşık bir modeldir.
Kinetik modeldeki gazlar "mükemmel" olarak kabul edilir. Mükemmel gazlar, tamamen rastgele hareket eden ve hareket etmeyi asla bırakmayan moleküllerden oluşur. Tüm gaz parçacıkları çarpışmaları tamamen esnektir, yani enerji kaybı olmaz. (Durum böyle olmasaydı, gaz moleküllerinin enerjisi sonunda tükenirdi ve kendi kap.) Bir sonraki varsayım, moleküllerin boyutunun ihmal edilebilir olduğu, yani aslında sıfıra sahip olduklarıdır. çap. Bu, helyum, neon veya argon gibi çok küçük tek atomlu gazlar için neredeyse doğrudur. Son varsayım, gaz moleküllerinin çarpıştıkları zamanlar dışında etkileşime girmediğidir. Kinetik teori, moleküller arasındaki herhangi bir elektrostatik kuvveti dikkate almaz.
Bir gazın üç gerçek özelliği vardır: basınç, sıcaklık ve hacim. Bu üç özellik birbiriyle bağlantılıdır ve kinetik teori kullanılarak açıklanabilir. Basınç, gaz kabının duvarına çarpan partiküllerden kaynaklanır. Balon gibi sert olmayan bir kap, balonun içindeki gaz basıncı, balonun dışındaki gaz basıncına eşit olana kadar genişleyecektir. Bir gaz düşük basınçlı olduğunda, çarpışma sayısı yüksek basınçtakinden daha azdır. Sabit bir hacimdeki bir gazın sıcaklığının arttırılması, ısı parçacıkların daha hızlı hareket etmesine neden olduğu için basıncını da arttırır. Benzer şekilde, bir gazın hareket edebileceği hacmi genişletmek hem basıncını hem de sıcaklığını düşürür.
Robert Boyle, gazların özellikleri arasındaki bağlantıları ilk keşfedenlerden biriydi. Boyle yasası, sabit bir sıcaklıkta bir gazın basıncının hacmiyle ters orantılı olduğunu belirtir. Charles yasası, Jacques Charles sıcaklığı dikkate aldıktan sonra, sabit bir basınç için bir gazın hacminin sıcaklığıyla doğru orantılı olduğunu bulur. Bu denklemler, p'nin basınç, V'nin hacim, T'nin sıcaklık ve R'nin evrensel gaz sabiti olduğu bir mol gaz için mükemmel gaz hal denklemini oluşturmak üzere birleştirildi, pV=RT.
Mükemmel gaz yasası, düşük basınçlar için iyi çalışır. Yüksek basınçlarda veya düşük sıcaklıklarda gaz molekülleri etkileşime girecek kadar yakınlaşır; gazların sıvılara yoğunlaşmasına neden olan bu etkileşimlerdir ve onlarsız tüm madde gaz halinde olurdu. Bu interaktomik etkileşimlere Van der Waals kuvvetleri denir. Sonuç olarak, mükemmel gaz denklemi, moleküller arası kuvvetleri tanımlamak için bir bileşen içerecek şekilde değiştirilebilir. Bu daha karmaşık denklem, Van der Waals durum denklemi olarak adlandırılır.