• Le quattro grandezze che descrivono completamente un gas (temperatura, pressione, volume e numero di moli) non sono indipendenti, ma esiste una relazione che le lega. Tale relazione prende il nome di equazione di stato. Ne segue che, come abbiamo detto in precedenza, per descrivere lo stato termodinamico di una gas e' sufficiente specificare tre sole di esse.
• Si trova sperimentalmente che tutti i gas sono descritti dalla medesima equazione di stato, quando la pressione sia sufficientemente bassa.
• Si utilizza pertanto tale relazione per definire un modello di gas, che viene detto gas ideale. L'equazione di stato che definisce un gas ideale e':
  
  $$PV=nRT$$
  
  

• Nell'equazione del gas ideale, $P$ e' la pressione, $V$ e' il volume, $n$ e' il numero di moli e $T$ e' la temperatura assoluta. $R$ e' una costante detta ``costante universale dei gas''. Il suo valore numerico dipende dalle unita' di misura con cui si esprimono le altre grandezze:
  
  $$R=0.082\;\frac{l\;atm}{mol\;K}=8.314\;\frac{J}{mol\;K}$$
  
  

• Il gas ideale non esiste, ma e' un concetto utilissimo, perche' tutti i gas tendono a comportarsi in modo ideale in un intervallo abbastanza ampio di pressione.
• Per un gas ideale in condizioni di equilibrio, una qualsiasi delle quattro grandezze caratteristiche puo' essere ricavata dall'equazione di stato, note le altre tre.
• La legge del gas ideale vale per ogni stato di equilibrio, per cui se un gas ideale compie una trasformazione fra due stati di equilibrio, i valori delle grandezze caratteristiche nei due stati di equilibrio sono correlati:
  $$\begin{eqnarray*} P_1V_1&=&n_1RT_1\\ P_2V_2&=&n_2RT_2\\ \frac{P_1V_1}{P_2V_2}&=&\frac{n_1T_1}{n_2T_2}\\ \end{eqnarray*}$$