Reales Gas

Das reale Gas ist ein Begriff aus der Thermodynamik. Es steht im Zusammenhang mit dem Begriff des idealen Gases und ist dessen „realistischeres“ Gegenstück. Während das ideale Gas aus Teilchen besteht, die untereinander ausschließlich über elastische Stöße wechselwirken und keine Ausdehnung besitzen (Punktmasse), werden diese Idealisierungen bei realen Gasen nicht vorgenommen: Es wird zusätzlich berücksichtigt, dass reale Gasmoleküle oder -atome über eine Ausdehnung verfügen und dass die Gasteilchen gegebenenfalls auch über Stöße hinaus untereinander wechselwirken, zum Beispiel durch die Van-der-Waals-Kräfte.

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Diese Wechselwirkungen können mit dem Lennard-Jones-Potenzial, dem Kompressionsfaktor und unter anderem auch dem Joule-Thomson-Koeffizient 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. Es gibt jedoch eine Vielzahl weiterer Zustandsgleichungen:

• Virialgleichungen
• Van-der-Waals-Gleichung
• Zustandsgleichung von Dieterici
• Zustandsgleichung von Redlich-Kwong
• Zustandsgleichung von Redlich-Kwong-Soave
• Zustandsgleichung von Peng-Robinson
• Zustandsgleichung von Benedict-Webb-Rubin
• Zustandsgleichung von Berthelot