結構生物化學/理想氣體
PV = nRT
理想氣體：一種假設的氣體，在所有條件下，體積、壓力、溫度和物質的量（摩爾）之間表現出線性關係；在普通條件下，近似於簡單氣體。儘管實際上不存在理想氣體，但大多數簡單氣體，例如 N2、O2、H2 和惰性氣體，在普通溫度和壓力下表現出近似於理想的行為。理想氣體定律：一個方程，它表達了理想氣體的體積、壓力、溫度和物質的量（摩爾）之間的關係：PV=nRT。
理想氣體有三種基本型別
- 經典或麥克斯韋-玻爾茲曼理想氣體，
- 由玻色子組成的理想量子玻色氣體，以及
- 由費米子組成的理想量子費米氣體。
經典理想氣體可以分為兩種型別：經典熱力學理想氣體和理想量子玻爾茲曼氣體。兩者本質上是相同的，區別在於經典熱力學理想氣體是基於經典統計力學，而某些熱力學引數，例如熵，只在不確定的可加常數範圍內被指定。理想量子玻爾茲曼氣體克服了這一侷限性，它在高溫極限下取量子玻色氣體和量子費米氣體的極限，以指定這些可加常數。除了指定這些常數外，量子玻爾茲曼氣體的行為與經典理想氣體相同。量子玻爾茲曼氣體的結果被應用於許多情況，包括理想氣體的熵的薩克-特羅德方程和弱電離等離子體的薩哈電離方程。
僅是溫度的函式
U = U(T)
內能：是系統中所有粒子的動能和勢能的總和。
C_v 僅是溫度的函式
C_(v )≡(∂U/∂T)_v= dU(T)/dT= C_v (T)
H 僅是溫度的函式
H ≡U+PV=U(T)+RT=H(T)
C_p 僅是溫度的函式
C_p= dH/dT= dU/dT+R=C_v+R
理想氣體的任何狀態變化
dU = C_(v ) dT ∆U= ∫▒C_(v ) dT
dH = C_(p dT) ∆H= ∫▒C_(p ) dT
關於理想氣體定律的一些事實：理想氣體定律可以重新排列，以計算氣體的密度和摩爾質量。此外，在氣體混合物中，每種組分都對其總壓力貢獻自己的分壓（這也稱為道爾頓分壓定律）。每種組分的摩爾分數是其分壓與總壓力的比率。最重要的是，當氣體與水接觸時，總壓力是氣體壓力和給定溫度下水的蒸汽壓之和。[物質和變化的分子性質].
Silberberg, Martin S. 化學：物質和變化的分子性質。第 5 版。2009 年