A gázok kinetikai elmélete , a gáz egyszerűsített molekuláris vagy részecske leírásán alapuló elmélet, amelyből a gáz számos bruttó tulajdonsága levezethető.
James Clerk Maxwell brit tudós és az osztrák fizikus Ludwig Boltzmann században vezetett az elmélet megalapozásában, amely a modern tudomány egyik legfontosabb fogalmává vált.
A legegyszerűbb kinetikai modell azon feltételezéseken alapul, hogy: (1) a gáz nagyszámú, véletlenszerű irányban mozgó azonos molekulából áll, amelyeket a méretükhöz képest nagy távolságok választanak el; (2) a molekulák tökéletesen rugalmas ütközéseken mennek keresztül (nincs energiaveszteség) egymással és a tartály falával, de egyébként nem lépnek kölcsönhatásba; és (3) a kinetikus energia transzferje a molekulák között hő . Ezek az egyszerűsítő feltételezések a gázok jellemzőit a matematikai kezelés körébe viszik.
Egy ilyen modell tökéletes gázt ír le, és ésszerű közelítést jelent a valódi gázhoz, különösen az extrém hígítás és a magas hőfok . Az ilyen leegyszerűsített leírás azonban nem elég pontos ahhoz, hogy figyelembe vegye a nagy sűrűségű gázok viselkedését.
A kinetikus elmélet alapján nyomás a tartály falain kvantitatívan tulajdoníthatók azoknak a molekulák véletlenszerű ütközéseinek, amelyek átlagos energiája a gáz hőmérsékletétől függ. A gáznyomás tehát közvetlenül összefügghet a hőmérséklettel és a sűrűséggel. A gáz számos más bruttó tulajdonságát levezethetjük, mint pl viszkozitás , hő- és elektromos vezetőképesség, diffúzió, hőkapacitás és a mobilitás. A tökéletes gáz viselkedéstől megfigyelt eltérések magyarázata érdekében, mint pl páralecsapódás , a feltételezéseket megfelelően módosítani kell. Ennek során jelentős betekintést nyertek a molekulák természetébe dinamika és kölcsönhatások.
