Reales Gas
Das reale Gas ist ein Begriff aus der Thermodynamik. Er steht im Zusammenhang mit dem Begriff des idealen Gases und ist dessen „realeres“ existierendes Gegenstück. Während das ideale Gas aus Teilchen besteht, die untereinander nicht wechselwirken und die kein Volumen besitzen („Billiardkugelmodell“), berücksichtigt das reale Gas die Tatsache, dass reale Gasmoleküle oder -atome ein Volumen besitzen und dass die Gasteilchen gegebenenfalls untereinander wechselwirken, zum Beispiel durch die Van-der-Waals-Kraft.
Diese Wechselwirkungen können mit dem Lennard-Jones-Potenzial in ungefährer Näherung beschrieben werden. So überwiegen in großer Entfernung die anziehenden Kräfte, jedoch beginnt ab einer bestimmten Entfernung zweier Teilchen zueinander der repulsive Anteil zu überwiegen und steigt extrem schnell (r12 bzw. exponentiell) an. Ist keine sehr große Genauigkeit erforderlich, so begnügt man sich in der Regel mit der van der Waals-Gleichung zur Beschreibung des Zustandes eines realen Gases. Eine andere Näherungslösung für reale Gase stellt die Reihenentwicklung der Virialgleichungen dar, wobei sich die Genauigkeit nach der Stelle des Abbruchs der Reihenentwicklung richtet und hierbei folglich eine im Prinzip unendliche Zahl an Koeffizienten möglich ist.
Das Abweichen vom idealen Gasmodell beschreibt der Kompressionsfaktor und unter anderem auch der Joule-Thomson-Koeffizient.
Im Vergleich zu den tatsächlichen Gasen der realen Welt ist das reale Gas immer noch ein vereinfachtes Modell, so berücksichtigt das reale Gas nicht die geometrische Form der Gasteilchen. Das heißt, die Teilchen sind kugelförmig, was im Widerspruch zu den meisten realen Gasteilchen steht. Dadurch verlieren die Teilchen die beiden Rotationsfreiheitsgrade. Nichtsdestoweniger beschreiben die Zustandsgleichungen der realen Gase die Wirklichkeit bereits sehr gut.
Siehe auch: Kinetische Gastheorie