Kinetische Theorie der Gase, eine Theorie, die auf einer vereinfachten Molekular-oder Partikelbeschreibung eines Gases basiert, aus der viele grobe Eigenschaften des Gases abgeleitet werden können.
Der britische Wissenschaftler James Clerk Maxwell und der österreichische Physiker Ludwig Boltzmann führten im 19.,
Das einfachste kinetische Modell basiert auf den Annahmen, dass: (1) das Gas aus einer großen Anzahl identischer Moleküle besteht, die sich in zufällige Richtungen bewegen, getrennt durch Entfernungen, die im Vergleich zu ihrer Größe groß sind; (2) Die Moleküle durchlaufen perfekt elastische Kollisionen (kein Energieverlust) miteinander und mit den Wänden des Behälters, interagieren aber ansonsten nicht; und (3) die Übertragung kinetischer Energie zwischen Molekülen ist Wärme. Diese vereinfachenden Annahmen bringen die Eigenschaften von Gasen in den Bereich der mathematischen Behandlung.,
Ein solches Modell beschreibt ein perfektes Gas und ist eine vernünftige Annäherung an ein echtes Gas, insbesondere an die Grenze extremer Verdünnung und hoher Temperatur. Eine solche vereinfachte Beschreibung ist jedoch nicht hinreichend genau, um das Verhalten von Gasen bei hohen Dichten zu berücksichtigen.
Basierend auf der kinetischen Theorie kann der Druck auf die Behälterwände quantitativ zufälligen Kollisionen von Molekülen zugeschrieben werden, deren durchschnittliche Energie von der Gastemperatur abhängt., Der Gasdruck kann daher direkt auf Temperatur und Dichte bezogen werden. Viele andere grobe Eigenschaften des Gases können abgeleitet werden, wie Viskosität, thermische und elektrische Leitfähigkeit, Diffusion, Wärmekapazität und Mobilität. Um beobachtete Abweichungen vom Gasverhalten wie Kondensation zu erklären, müssen die Annahmen entsprechend geändert werden. Dabei wurden beträchtliche Erkenntnisse über die Art der molekularen Dynamik und Wechselwirkungen gewonnen.