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| − | '''气体'''是四种基本物质状态之一（其他三种分别为固体、液体、等离子体）。气体可以由单个原子（如稀有气体）、一种元素组成的单质分子（如氧气）、多种元素组成化合物分子（如二氧化碳）等组成。气体混合物可以包括多种气体物质，比如空气 | + | '''气体'''是四种基本物质状态之一（其他三种分别为[[ 固体]] 、[[ 液体]] 、[[ 等离子体]] ）。气体可以由单个[[ 原子]] （如稀有气体）、一种元素组成的单质[[ 分子]] （如[[ 氧气]] ）、多种元素组成化合物分子（如[[ 二氧化碳]] ）等组成。气体混合物可以包括多种气体物质，比如[[ 空气]]。 |
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中文名 ：气体 | 中文名 ：气体 | ||
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=='''元素气体'''== | =='''元素气体'''== | ||
[[File:201008241034381924.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?src=360pic_normal&z=1&i=0&cmg=fefbf3692ebc50ff26ef92ea6313baf6&q=%E6%B0%94%E4%BD%93&correct=%E6%B0%94%E4%BD%93&ancestor=list&cmsid=05451faf6b8107922f4a1de5a37b2c1a&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=246#id=b1a9a2d0972ba2bb597b6d59effe191c&currsn=0&ps=87&pc=87 原图链接][http://info.fire.hc360.com/2010/08/241040281847-3.shtml 图片来源于慧聪网]]] | [[File:201008241034381924.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?src=360pic_normal&z=1&i=0&cmg=fefbf3692ebc50ff26ef92ea6313baf6&q=%E6%B0%94%E4%BD%93&correct=%E6%B0%94%E4%BD%93&ancestor=list&cmsid=05451faf6b8107922f4a1de5a37b2c1a&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=246#id=b1a9a2d0972ba2bb597b6d59effe191c&currsn=0&ps=87&pc=87 原图链接][http://info.fire.hc360.com/2010/08/241040281847-3.shtml 图片来源于慧聪网]]] | ||
| − | 在标准状况下为气体分子的化学元素有氢（H2）、氮（N2）、氧（O2）和两种卤素，分别是氟（F2）和氯（Cl2）。另外还有单原子的稀有气体：氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）和氡（Rn）。 | + | 在标准状况下为气体分子的化学元素有氢（H2）、氮（N2）、氧（O2）和两种卤素，分别是氟（F2）和氯（Cl2）。另外还有单原子的稀有气体：氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）和氡（Rn）。 |
=='''物理性质'''== | =='''物理性质'''== | ||
| − | 因为大多数气体很难直接观察，他们常被通过其四个物理属性或宏观性质来描述 | + | 因为大多数气体很难直接观察，他们常被通过其四个物理属性或宏观性质来描述[[ 压强]] 、[[ 体积]] 、粒子数目（化学家用[[ 摩尔]] 来表示）和温度。这四个属性被许多科学家（如[[ 罗伯特·波义耳]] 、[[ 雅克·查理]] 、[[ 约翰·道尔顿]] 、[[ 约瑟夫·路易·盖-吕萨克]] 、[[ 阿莫迪欧·阿伏伽德罗]] 等）通过不同的气体和不同的装置来反复观察过。他们的仔细研究最终形成了描述这些属性的数学关系的理想气体定律 。 |
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| + | 气体与液体和固体的显著区别就是气体粒子之间间隔很大。这种间隔使得人眼很难察觉到无色气体。气体与液体一样是流体：它可以流动，可变形。与液体不同的是气体可以被压缩。假如没有限制（容器或力场）的话，气体可以扩散，其体积不受限制，没有固定。气态物质的原子或分子相互之间可以自由运动。 | ||
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| + | 气体的特性介于液体和[[等离子体]]之间，气体的[[温度]]不会超过等离子体，气体的温度下限为简并态[[夸克]]气体，现在也越来越受到重视。高密度的[[原子]]气体冷却到非常低的低温，可以依其统计特性分为玻色气体和费米气体 。 | ||
=='''理想气体方程'''== | =='''理想气体方程'''== | ||
| − | + | [[ 理想气体]] 为假想的气体。其特性为:气体[[ 分子]] 间无作用力;气体分子本身不占有体积;气体分子与容器器壁间发生完全弹性碰撞。真实气体在愈低压、愈高温的状态，性质愈接近理想气体。最接近理想气体的气体为[[ 氦气]] 。<ref>[http://gaozhongwuli.com/top/481785.html 理想气体方程],高中物理网</ref> | |
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理想气体方程表达式： pV=nRT | 理想气体方程表达式： pV=nRT | ||
| − | 遵从理想气体状态方程是理想气体的基本特征。理想气体状态方程里有四个变量--气体的压力p、气体的体 | + | 遵从理想气体状态方程是理想气体的基本特征。理想气体状态方程里有四个变量--气体的压力p、气体的[[ 体 积]]V 、气体的[[ 物质]] 的量n以及[[ 温 度]]T 和一个常量(R为普适气体恒量，也叫通用气体常数)，只要其中三个变量确定，理想气体就处于一个状态，因而该方程叫做理想气体状态方程。温度T和物质的量n的单位是固定不变的，分别为K和mol，而气体的压力p和体积V的单位却有多种取法，这时，状态方程中的常量R的取值(包括单位)也就跟着改变，在进行运算时，千万要注意正确取用R值: |
=='''宏观属性'''== | =='''宏观属性'''== | ||
[[File:01300000201199122472881531555.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?src=360pic_normal&z=1&i=0&cmg=fefbf3692ebc50ff26ef92ea6313baf6&q=%E6%B0%94%E4%BD%93&correct=%E6%B0%94%E4%BD%93&ancestor=list&cmsid=05451faf6b8107922f4a1de5a37b2c1a&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=246#id=7ce630ae9249439699eba9c8c2d698e7&currsn=0&ps=87&pc=87 原图链接][http://tupian.baike.com/a4_67_88_01300000201199122472881531555_jpg.html 图片来源于互动百科网]]] | [[File:01300000201199122472881531555.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?src=360pic_normal&z=1&i=0&cmg=fefbf3692ebc50ff26ef92ea6313baf6&q=%E6%B0%94%E4%BD%93&correct=%E6%B0%94%E4%BD%93&ancestor=list&cmsid=05451faf6b8107922f4a1de5a37b2c1a&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=246#id=7ce630ae9249439699eba9c8c2d698e7&currsn=0&ps=87&pc=87 原图链接][http://tupian.baike.com/a4_67_88_01300000201199122472881531555_jpg.html 图片来源于互动百科网]]] | ||
| − | 当观察气体时，一般会指明参考物或长度尺度。较大的长度尺度对应着气体的宏观属性或是总体看法。其范围（可指体积）至少要能容纳大量的气体粒子。对如此采样尺寸的气体的统计分析会得到样品内所有气体粒子的平均属性（例如速度，温度，压强等）。相反，一个较小的参考长度尺度对应着气体的微观属性或是粒子层面的看法。 | + | 当观察气体时，一般会指明参考物或[[ 长度]] 尺度。较大的长度尺度对应着气体的宏观属性或是总体看法。其范围（可指体积）至少要能容纳大量的气体粒子。对如此采样尺寸的气体的统计分析会得到样品内所有气体粒子的平均属性（例如速度，温度，压强等）。相反，一个较小的参考[[ 长度]] 尺度对应着气体的微观属性或是粒子层面的看法。 |
1、压强 | 1、压强 | ||
| − | 在公式中常用"p"或"P"来表示气体压力，其单位则常为国际单位制中的帕斯卡（Pa）。 | + | 在公式中常用"p"或"P"来表示气体[[ 压力]] ，其单位则常为国际单位制中的帕斯卡（Pa）。 |
在描述一个有容器的气体时，压力（或是绝对压力）是在气体作用在容器表面上，单位面积所施的力，在此空间内，可以视为气体粒子会直线运动，直到和其他分子或是容器壁碰撞为止。若和容器壁碰撞，单位时间内气体粒子动量的变化就是气体作用在容器上的力，在碰撞过程中，只有垂直容器壁的气体粒子速度分量会变化，若气体粒子是沿着容器壁运动，其动量不会变化。因此容器壁受到的力就是和容器壁碰撞的气体粒子其动量变化的平均值。 | 在描述一个有容器的气体时，压力（或是绝对压力）是在气体作用在容器表面上，单位面积所施的力，在此空间内，可以视为气体粒子会直线运动，直到和其他分子或是容器壁碰撞为止。若和容器壁碰撞，单位时间内气体粒子动量的变化就是气体作用在容器上的力，在碰撞过程中，只有垂直容器壁的气体粒子速度分量会变化，若气体粒子是沿着容器壁运动，其动量不会变化。因此容器壁受到的力就是和容器壁碰撞的气体粒子其动量变化的平均值。 | ||
压力是所有碰撞容器壁的气体粒子，其产生的力除以容器壁总面积后的值。 | 压力是所有碰撞容器壁的气体粒子，其产生的力除以容器壁总面积后的值。 | ||
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2、温度 | 2、温度 | ||
| − | 在公式中常用"T"来表示气体温度，其单位则常为国际单位制中的开尔文（K）。 | + | 在公式中常用"T"来表示气体[[ 温度]] ，其单位则常为国际单位制中的[[ 开尔文]] （K）。 |
| − | 气体粒子的速度和其绝对温度成正比。在右边的影片中，当气球放进液态氮中时，因为温度降低，气体粒子速度变慢，气球体积也随之缩小。气体系统的温度和其中粒子（原子或分子）的运动有关。在统计力学中，温度可以表示储存在粒子中的平均动能。储存能量的方式和粒子的自由度有关。借由气体粒子碰撞，粒子产生平移、旋转或是振动的运动，其动能也随之提高。相反的，固体中的分子因为在晶格中，无法有平移或旋转的运动，只能以振动的方式提高温度。加热的气体，因为持续和容器或其他气体粒子碰撞，其速度分布范围较大，可以用麦克斯韦-玻尔兹曼分布描述，此时会假设气体粒子近似为接近热力学平衡状态下的理想气体。 | + | 气体粒子的[[ 速度]] 和其绝对温度成正比。在右边的影片中，当气球放进液态氮中时，因为温度降低，气体粒子速度变慢，气球体积也随之缩小。气体系统的温度和其中粒子（原子或分子）的运动有关。 |
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| + | 在统计力学中，温度可以表示储存在粒子中的平均动能。储存能量的方式和粒子的自由度有关。借由气体粒子碰撞，粒子产生平移、旋转或是振动的运动，其动能也随之提高。相反的，固体中的分子因为在晶格中，无法有平移或旋转的运动，只能以振动的方式提高温度。加热的气体，因为持续和容器或其他气体粒子碰撞，其速度分布范围较大，可以用麦克斯韦-玻尔兹曼分布描述，此时会假设气体粒子近似为接近热力学平衡状态下的理想气体。 | ||
3、比容 | 3、比容 | ||
[[File:00300787713 1a637f54.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?src=360pic_normal&z=1&i=0&cmg=fefbf3692ebc50ff26ef92ea6313baf6&q=%E6%B0%94%E4%BD%93&correct=%E6%B0%94%E4%BD%93&ancestor=list&cmsid=05451faf6b8107922f4a1de5a37b2c1a&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=246#id=217fffdc883a7467a3a9af8d4de8b15a&currsn=0&ps=87&pc=87 原图链接][http://news.xhby.net/system/2019/02/16/030926455.shtml 图片来源于新华报业网]]] | [[File:00300787713 1a637f54.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?src=360pic_normal&z=1&i=0&cmg=fefbf3692ebc50ff26ef92ea6313baf6&q=%E6%B0%94%E4%BD%93&correct=%E6%B0%94%E4%BD%93&ancestor=list&cmsid=05451faf6b8107922f4a1de5a37b2c1a&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=246#id=217fffdc883a7467a3a9af8d4de8b15a&currsn=0&ps=87&pc=87 原图链接][http://news.xhby.net/system/2019/02/16/030926455.shtml 图片来源于新华报业网]]] | ||
| − | 在公式中常用"v"来表示气体比容，其单位则常为国际单位制中的立方米每千克（m/kg）。表示气体体积常用"V"，其单位常为立方米（m）。 | + | 在公式中常用"v"来表示气体[[ 比容]] ，其单位则常为国际单位制中的立方米每千克（m/kg）。表示气体[[ 体积]] 常用"V"，其单位常为立方米（m）。 |
在描述热力学性质时，会将性质区分内含及外延性质。和气体的量（体积或是质量）有关的量称为外延性质，和气体的量（体积或是质量）无关的量称为内含性质。比容是内含性质，是热平衡时，单位质量气体的体积。气体的体积和气体量有关，因此是外延性质。 | 在描述热力学性质时，会将性质区分内含及外延性质。和气体的量（体积或是质量）有关的量称为外延性质，和气体的量（体积或是质量）无关的量称为内含性质。比容是内含性质，是热平衡时，单位质量气体的体积。气体的体积和气体量有关，因此是外延性质。 | ||
| − | 固态和液体的比容会随压力或温度而有轻微的变化，但压力或温度改变时，气体的比容会有显著的变化，温度相同的气体，当压力减半时，其比容会加倍，因此气体具有压缩性。 | + | 固态和液体的比容会随[[ 压力]] 或[[ 温度]] 而有轻微的变化，但压力或温度改变时，气体的比容会有显著的变化，温度相同的气体，当压力减半时，其比容会加倍，因此气体具有压缩性。 |
4、密度 | 4、密度 | ||
| − | 在公式中常用ρ来表示气体密度，其单位则常为国际单位制中的千克每立方米（kg/m3），为比容的倒数。 | + | 在公式中常用ρ来表示气体[[ 密度]] ，其单位则常为国际单位制中的千克每立方米（kg/m3），为[[ 比容]] 的倒数。 |
| − | 由于气体分子常会装在容器中移动，其质量一般会用密度来表示。密度是单位体积下的质量，也是比容的倒数。气体密度变化的范围很大．因为当受到压力或体积的限制时，气体分子之间可以靠得更近。密度的变化即为可压缩性，气体的密度和压力及温度都是状态变数，在过程中的变化会依照热力学的定律。针对静态气体而言，气体的密度在整个容器中是相同的。密度是一标量，若是固定质量气体，密度和容器的体积成反比。 | + | 由于气体分子常会装在容器中移动，其质量一般会用密度来表示。密度是单位体积下的质量，也是比容的倒数。气体密度变化的范围很大．因为当受到[[ 压力]] 或体积的限制时，气体分子之间可以靠得更近。密度的变化即为可压缩性，气体的密度和压力及温度都是状态变数，在过程中的变化会依照[[ 热力学的定律]] 。针对静态气体而言，气体的密度在整个容器中是相同的。密度是一标量，若是固定质量气体，密度和容器的体积成反比。 |
=='''微观属性'''== | =='''微观属性'''== | ||
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1、分子运动论 | 1、分子运动论 | ||
| − | + | [[ 分子]] 运动论通过考虑气体颗粒的成分和运动来对气体的宏观属性提供一个内在的视角。 | |
2、布朗运动 | 2、布朗运动 | ||
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气体粒子的随机运动，一开始上方和下方是不同的气体，但最后可以看出气体的扩散。 | 气体粒子的随机运动，一开始上方和下方是不同的气体，但最后可以看出气体的扩散。 | ||
| − | + | [[ 布朗运动]] 是描述流体中粒子随机运动的数学模型。右图动画中粉红色和绿色的粒子说明气体运动的方式。 | |
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| + | =='''气体实验定律'''== | ||
| + | [[File:20140522103217518.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?src=360pic_normal&z=1&i=0&cmg=fefbf3692ebc50ff26ef92ea6313baf6&q=%E6%B0%94%E4%BD%93&correct=%E6%B0%94%E4%BD%93&ancestor=list&cmsid=05451faf6b8107922f4a1de5a37b2c1a&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=246#id=2024bd8959d71e9a9e334be35cee6f3b&currsn=0&ps=87&pc=87 原图链接][http://info.21cp.com/industry/News/201405/857308.htm 图片来源于中塑在线网]]] | ||
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| + | 五个气体实验定律分别是1662年[[R·玻意耳]]、 1785年[[J·A·C·查理]]、 1802年[[盖-吕萨克]]、 1811年[[A·阿伏加德罗]]、 1802年[[J·道尔顿]]提出的。<ref>[http://www.doc88.com/p-3837364747139.html 气体试验定律],道客巴巴网</ref> | ||
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| + | 1、玻意耳定律 | ||
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| + | A、一定[[质量]]的某种气体，在温度不变的情况下，[[压强]]与[[体积]]成反比。 | ||
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| + | B、公式:pv=C或p1v1=p2v2 | ||
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| + | C、条件:一定质量的气体在P-V图上的等温线是一条双曲线 | ||
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| + | 2、查理定律 | ||
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| + | 一定质量的气体，当体积保持不变时，它的[[压力]]p随温度t线性地变化，即p=p0(1+apt)式中p0，p分别是0℃和t℃时气体的压强，ap 是体积不变的气体的压力[[温度]]系数。实验测定，各种气体的ap≈1/273°。 | ||
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| + | 实验表明，对空气来说，在室温和[[大气压]]下，以上三条定律近似正确，温度越高，压力越低，准确度越高 ;反之，温度越低，压力越高，偏离越大。(以空气为例，在0℃，若压强为1大气压时[[体积]]为1升，即pV等于1大气压·升，则当压力增为500和1000大气压时，pV乘积增为1.34和1.99大气压·升，有明显差别。)另外，同种气体的av、ap都随温度变化，且稍有差别;不同气体的av、ap也略有不同。温度越高，压力越低，这些差别就小，常温下在压力趋于零的极限情形，对于一切气体，av=ap=1/273.15°。 | ||
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| + | 3、吕萨克定律 | ||
| + | [[File:2016 7 18 8 53 33 27808.png|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?src=360pic_normal&z=1&i=0&cmg=fefbf3692ebc50ff26ef92ea6313baf6&q=%E6%B0%94%E4%BD%93&correct=%E6%B0%94%E4%BD%93&ancestor=list&cmsid=05451faf6b8107922f4a1de5a37b2c1a&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=246#id=9ad76f3fd0a75d395c2695b298901241&currsn=0&ps=87&pc=87 原图链接][http://www.atobo.com/Companys/20200583.html 图片来源于阿土伯网]]] | ||
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| + | 一定质量的气体，当[[压强]]保持不变时，它的体积V随温度t线性地变化，即V=V0(1+avt)式中V0，V分别是0℃和t℃时气体的体积;av是压力不变时气体的体膨胀系数。实验测定，各种气体的av≈1/273°。 | ||
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| + | 4、阿伏加德罗 | ||
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| + | 在相同的[[温度]]和[[压力]]下，1[[摩尔]]任何气体都占有同样的体积。在T0=273.15K和p0=1大气压的标准状态下，1摩尔任何气体所占体积为V0=22.41410×10-3米3/摩尔(m3·mol-1)。它也可表述为:在相同的温度和压力下，相同体积的任何气体的分子数(或摩尔数)相等。 | ||
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| + | 在标准状态下，单位体积气体的[[分子]]数即J.洛喜密脱常量为n0=2.686773×1025m-3，因此，1摩尔气体所含分子数为NA=6.0221367×10^23 mol-1称为[[阿伏伽德罗]]常量。根据摩尔的定义，组成物质系统的基本单元可以是[[原子]]，分子，也可以是[[离子]]，[[电子]]，其他粒子或这些粒子的特定组合。因此，阿伏伽德罗定律也可推广为，1摩尔任何物质所包含的基本单元数都等于阿伏伽德罗常量。 | ||
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| + | 5、道尔顿分压 | ||
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| + | 混合气体的[[压力]]等于各成分的分压力之和。某一成分的分压力是指该成分单独存在时(即在与混合气体的[[温度]]、[[体积]]相同，且与混合气体中所含该成分的摩尔数相等的条件下，以化学纯状态存在时)的压力。 | ||
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| + | == '''外部連結''' == | ||
| + | |||
| + | *[http://www.xiangfudz.com/zyjswx/519.htm 常见气体的参数表] | ||
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| + | *[https://wenku.baidu.com/view/ad3c5161ddccda38376baf24.html 常见的气体性质] | ||
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| + | == '''參考來源''' == | ||
| + | {{Reflist}} | ||
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| + | [[Category:330 物理學總論]] | ||
於 2020年8月13日 (四) 22:36 的最新修訂
| 氣體 | |
|---|---|
氣體是四種基本物質狀態之一（其他三種分別為固體、液體、等離子體）。氣體可以由單個原子（如稀有氣體）、一種元素組成的單質分子（如氧氣）、多種元素組成化合物分子（如二氧化碳）等組成。氣體混合物可以包括多種氣體物質，比如空氣。
中文名 ：氣體
外文名 ：gases
領 域： 工程
元素氣體
在標準狀況下為氣體分子的化學元素有氫（H2）、氮（N2）、氧（O2）和兩種鹵素，分別是氟（F2）和氯（Cl2）。另外還有單原子的稀有氣體：氦（He）、氖（Ne）、氬（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）和氡（Rn）。
物理性質
因為大多數氣體很難直接觀察，他們常被通過其四個物理屬性或宏觀性質來描述壓強、體積、粒子數目（化學家用摩爾來表示）和溫度。這四個屬性被許多科學家（如羅伯特·波義耳、雅克·查理、約翰·道爾頓、約瑟夫·路易·蓋-呂薩克、阿莫迪歐·阿伏伽德羅等）通過不同的氣體和不同的裝置來反覆觀察過。他們的仔細研究最終形成了描述這些屬性的數學關係的理想氣體定律。
氣體與液體和固體的顯著區別就是氣體粒子之間間隔很大。這種間隔使得人眼很難察覺到無色氣體。氣體與液體一樣是流體：它可以流動，可變形。與液體不同的是氣體可以被壓縮。假如沒有限制（容器或力場）的話，氣體可以擴散，其體積不受限制，沒有固定。氣態物質的原子或分子相互之間可以自由運動。
氣體的特性介於液體和等離子體之間，氣體的溫度不會超過等離子體，氣體的溫度下限為簡併態夸克氣體，現在也越來越受到重視。高密度的原子氣體冷卻到非常低的低溫，可以依其統計特性分為玻色氣體和費米氣體。
理想氣體方程
理想氣體為假想的氣體。其特性為:氣體分子間無作用力;氣體分子本身不占有體積;氣體分子與容器器壁間發生完全彈性碰撞。真實氣體在愈低壓、愈高溫的狀態，性質愈接近理想氣體。最接近理想氣體的氣體為氦氣。[1]
理想氣體方程表達式： pV=nRT
遵從理想氣體狀態方程是理想氣體的基本特徵。理想氣體狀態方程里有四個變量--氣體的壓力p、氣體的體積V、氣體的物質的量n以及溫度T和一個常量(R為普適氣體恆量，也叫通用氣體常數)，只要其中三個變量確定，理想氣體就處於一個狀態，因而該方程叫做理想氣體狀態方程。溫度T和物質的量n的單位是固定不變的，分別為K和mol，而氣體的壓力p和體積V的單位卻有多種取法，這時，狀態方程中的常量R的取值(包括單位)也就跟着改變，在進行運算時，千萬要注意正確取用R值:
宏觀屬性
當觀察氣體時，一般會指明參考物或長度尺度。較大的長度尺度對應着氣體的宏觀屬性或是總體看法。其範圍（可指體積）至少要能容納大量的氣體粒子。對如此採樣尺寸的氣體的統計分析會得到樣品內所有氣體粒子的平均屬性（例如速度，溫度，壓強等）。相反，一個較小的參考長度尺度對應着氣體的微觀屬性或是粒子層面的看法。
1、壓強
在公式中常用"p"或"P"來表示氣體壓力，其單位則常為國際單位制中的帕斯卡（Pa）。
在描述一個有容器的氣體時，壓力（或是絕對壓力）是在氣體作用在容器表面上，單位面積所施的力，在此空間內，可以視為氣體粒子會直線運動，直到和其他分子或是容器壁碰撞為止。若和容器壁碰撞，單位時間內氣體粒子動量的變化就是氣體作用在容器上的力，在碰撞過程中，只有垂直容器壁的氣體粒子速度分量會變化，若氣體粒子是沿着容器壁運動，其動量不會變化。因此容器壁受到的力就是和容器壁碰撞的氣體粒子其動量變化的平均值。
壓力是所有碰撞容器壁的氣體粒子，其產生的力除以容器壁總面積後的值。
2、溫度
在公式中常用"T"來表示氣體溫度，其單位則常為國際單位制中的開爾文（K）。
氣體粒子的速度和其絕對溫度成正比。在右邊的影片中，當氣球放進液態氮中時，因為溫度降低，氣體粒子速度變慢，氣球體積也隨之縮小。氣體系統的溫度和其中粒子（原子或分子）的運動有關。
在統計力學中，溫度可以表示儲存在粒子中的平均動能。儲存能量的方式和粒子的自由度有關。藉由氣體粒子碰撞，粒子產生平移、旋轉或是振動的運動，其動能也隨之提高。相反的，固體中的分子因為在晶格中，無法有平移或旋轉的運動，只能以振動的方式提高溫度。加熱的氣體，因為持續和容器或其他氣體粒子碰撞，其速度分布範圍較大，可以用麥克斯韋-玻爾茲曼分布描述，此時會假設氣體粒子近似為接近熱力學平衡狀態下的理想氣體。
3、比容
在公式中常用"v"來表示氣體比容，其單位則常為國際單位制中的立方米每千克（m/kg）。表示氣體體積常用"V"，其單位常為立方米（m）。
在描述熱力學性質時，會將性質區分內含及外延性質。和氣體的量（體積或是質量）有關的量稱為外延性質，和氣體的量（體積或是質量）無關的量稱為內含性質。比容是內含性質，是熱平衡時，單位質量氣體的體積。氣體的體積和氣體量有關，因此是外延性質。
固態和液體的比容會隨壓力或溫度而有輕微的變化，但壓力或溫度改變時，氣體的比容會有顯著的變化，溫度相同的氣體，當壓力減半時，其比容會加倍，因此氣體具有壓縮性。
4、密度
在公式中常用ρ來表示氣體密度，其單位則常為國際單位制中的千克每立方米（kg/m3），為比容的倒數。
由於氣體分子常會裝在容器中移動，其質量一般會用密度來表示。密度是單位體積下的質量，也是比容的倒數。氣體密度變化的範圍很大．因為當受到壓力或體積的限制時，氣體分子之間可以靠得更近。密度的變化即為可壓縮性，氣體的密度和壓力及溫度都是狀態變數，在過程中的變化會依照熱力學的定律。針對靜態氣體而言，氣體的密度在整個容器中是相同的。密度是一標量，若是固定質量氣體，密度和容器的體積成反比。
微觀屬性
1、分子運動論
分子運動論通過考慮氣體顆粒的成分和運動來對氣體的宏觀屬性提供一個內在的視角。
2、布朗運動
氣體粒子的隨機運動，一開始上方和下方是不同的氣體，但最後可以看出氣體的擴散。
布朗運動是描述流體中粒子隨機運動的數學模型。右圖動畫中粉紅色和綠色的粒子說明氣體運動的方式。
氣體實驗定律
五個氣體實驗定律分別是1662年R·玻意耳、 1785年J·A·C·查理、 1802年蓋-呂薩克、 1811年A·阿伏加德羅、 1802年J·道爾頓提出的。[2]
1、玻意耳定律
A、一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強與體積成反比。
B、公式:pv=C或p1v1=p2v2
C、條件:一定質量的氣體在P-V圖上的等溫線是一條雙曲線
2、查理定律
一定質量的氣體，當體積保持不變時，它的壓力p隨溫度t線性地變化，即p=p0(1+apt)式中p0，p分別是0℃和t℃時氣體的壓強，ap 是體積不變的氣體的壓力溫度係數。實驗測定，各種氣體的ap≈1/273°。
實驗表明，對空氣來說，在室溫和大氣壓下，以上三條定律近似正確，溫度越高，壓力越低，準確度越高 ;反之，溫度越低，壓力越高，偏離越大。(以空氣為例，在0℃，若壓強為1大氣壓時體積為1升，即pV等於1大氣壓·升，則當壓力增為500和1000大氣壓時，pV乘積增為1.34和1.99大氣壓·升，有明顯差別。)另外，同種氣體的av、ap都隨溫度變化，且稍有差別;不同氣體的av、ap也略有不同。溫度越高，壓力越低，這些差別就小，常溫下在壓力趨於零的極限情形，對於一切氣體，av=ap=1/273.15°。
3、呂薩克定律
一定質量的氣體，當壓強保持不變時，它的體積V隨溫度t線性地變化，即V=V0(1+avt)式中V0，V分別是0℃和t℃時氣體的體積;av是壓力不變時氣體的體膨脹係數。實驗測定，各種氣體的av≈1/273°。
4、阿伏加德羅
在相同的溫度和壓力下，1摩爾任何氣體都占有同樣的體積。在T0=273.15K和p0=1大氣壓的標準狀態下，1摩爾任何氣體所占體積為V0=22.41410×10-3米3/摩爾(m3·mol-1)。它也可表述為:在相同的溫度和壓力下，相同體積的任何氣體的分子數(或摩爾數)相等。
在標準狀態下，單位體積氣體的分子數即J.洛喜密脫常量為n0=2.686773×1025m-3，因此，1摩爾氣體所含分子數為NA=6.0221367×10^23 mol-1稱為阿伏伽德羅常量。根據摩爾的定義，組成物質系統的基本單元可以是原子，分子，也可以是離子，電子，其他粒子或這些粒子的特定組合。因此，阿伏伽德羅定律也可推廣為，1摩爾任何物質所包含的基本單元數都等於阿伏伽德羅常量。
5、道爾頓分壓
混合氣體的壓力等於各成分的分壓力之和。某一成分的分壓力是指該成分單獨存在時(即在與混合氣體的溫度、體積相同，且與混合氣體中所含該成分的摩爾數相等的條件下，以化學純狀態存在時)的壓力。