Las siguientes son las propiedades de un gas ideal:
- El volumen ocupado por las moléculas de gas es insignificante con respecto al volumen ocupado por el gas.
- No hay fuerzas atractivas o repulsivas entre las moléculas o entre las moléculas y las paredes del recipiente.
- Todas las colisiones de moléculas son perfectamente elésticas, es decir, no hay pérdida de energía interna tras la colisión.
El factor de compresibilidad para un gas ideal es uno.
El factor de compresibilidad se define como la relación del volumen real a una presión y temperatura determinadas con respecto al volumen ideal en las mismas condiciones de presión y temperatura.
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Como no hay fuerzas atractivas o repulsivas entre las moléculas de un gas ideal, el volumen real será el mismo que el volumen ideal. Por lo tanto, el factor de compresibilidad es igual a 1.
En el caso de un gas real, las fuerzas entre las moléculas son función de la distancia entre ellas. Cuando las moléculas están muy separadas, hay fuerzas atractivas entre ellas, pero cuando se las obliga a acercarse, sus campos electrónicos se superponen debido a qué fuerzas repulsivas entran en juego.
La presión y la atracción molecular tienden a confinar las moléculas, mientras que la temperatura y la repulsión molecular tienden a separarlas.
Cuando la temperatura del gas es alta, la energía cinética de las moléculas aumenta debido a que las moléculas tienden a separarse. Entonces, a altas temperaturas, el volumen real del gas será más que el volumen ideal. Por lo tanto, el factor de compresibilidad será mayor que uno a altas temperaturas.
