理想気体の状態方程式

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理想気体の等温曲線。温度が一定のいくつかの条件下での圧力 p と体積 V の関係を示す。左下から右上に向かって高温になる。

理想気体の状態方程式(りそうきたいのじょうたいほうていしき、英語:ideal gas law)は、理想気体を有効に記述する状態方程式。次のように表される。

pV = nRT

ここで、p は気体の圧力V は気体が占める体積n は気体の物質量R気体定数T は気体の熱力学温度である。

この式は、気体の法則すなわち次の法則を一般化したものである。

実在気体の場合は、気体は近似的にこの方程式に従い、式の有効性は気体の密度が0に近づき(低圧になり)、かつ高温になるにつれて高まる。密度が0に近付けば、分子の運動に際し、お互いがぶつからずに、分子自身の体積が無視できるようになる。また、 高温になることによって、分子の運動が高速になり、分子間力ファンデルワールス力)が無視出来るようになるからである。

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