Definition:

Ein Gas bei dem keine zwischenmolekularen Kräfte auftreten und das Eigenvolumen der Moleküle im Verhältnis zum Gesamtvolumen vernachlässigbar klein ist und somit praktisch keine Zusammenstöße zwischen den Molekülen stattfinden, so bezeichnet man dieses als ideales Gas.


Thermodynamische Interpretation:

Zwar handelt es sich um eine physikalische Idealisierung, die de facto nie auftreten wird, dennoch verhalten sich viele Gase in sehr guter Approximation unter normalen atmosphärischen Bedingungen ideal. Daher wird trockene Luft in (fast) allen meteorologisch relevanten Betrachtungen als ideales Gas angenommen.

Im Grenzfall des idealen Gases verhalten sich demnach alle Gase gleich.

Anwendung:

Ein ideales Gas wird über die Zustandsgrößen Druck p, Temperatur T, Anzahl der Moleküle N und Volumen V vollständig bestimmt. Den funktionalen Zusammenhang zwischen den Zustandsgrößen zeigten Boyle-Mariotte. Danach ist der Term pV/N=konstant (bei konstanter Temperatur). Der Proportionalitätsfaktor ist die Boltzmannkonstante k, also pV=NkT.

Bei fast allen meteorologischen Betrachtungen reduziert man o.B.d.A. zur Vereinfachung auf 1mol des Gases, so dass sie die Gasgleichung zu pV=RT ergibt. R ist hierbei die universelle molare Gaskonstante=8,314 J/(molK). Sie entspricht der Energiemenge, die man aufbringen muss, um ein Mol eines idealen Gases um 1K zu erwärmen. Die universelle molare Gaskonstante ergibt sich im übrigen auch aus dem Produkt der Avogadrokonstante N mit der Boltzmannkonstante k, also R=Nk. Die Avogadrokonstante beschreibt die Zahl der Moleküle pro Mol. Oftmals wird diese verwechselt mit der Loschmidtkonstante, welche aber die Zahl der Moleküle pro m³ (unter Normbedingungen) beschreibt.

© Marcus Boljahn