Наиболее простой теоретической моделью газа является идеальный газ. В этой модели пренебрегают размерами и взаимодействиями молекул и учитывают лишь их упругие столкновения. Более реальной является расширенная модель идеального газа, в которой молекулы представляются упругими сферами с конечным диаметром d, а взаимодействие по-прежнему учитывается только при непосредственном упругом столкновении молекул.
Определим критерий идеального газа. Ясно, что газ будет идеальным, если расстояние r между его молекулами такое, что силой взаимодействия между ними можно пренебречь. Силы взаимодействия между молекулами быстро убывают с расстоянием r и уже на расстоянии несколько диаметров d молекулы пренебрежимо малы. Поэтому условие идеальности газа в расширенном понимании можно записать в виде
r >> d.
(2.4.1)
Расстояние r нетрудно выразить через такой важный параметр газа, как концентрацию
n = N/V, здесь N – число частиц в газе, а V – его объем. В самом деле, если газ находится в равновесии при отсутствии внешних полей, то, как показывает опыт, его молекулы будут равномерно распределены в объеме V м3 , и тогда на ребре куба длиной 1 м расположится молекул. Следовательно, среднее расстояние между молекулами составит
(2.4.2)
Из соотношений (2.4.1) и (2.4.2) следует, что критерий идеальности газа можно представить следующим образом:
nd 3<< 1,
(2.4.3)
где nd3 – безразмерный параметр.
Учитывая, что число частиц в газе N = mNA/, концентрацию можно выразить через плотность газа:
(2.4.4)
где = m/V – плотность газа.
Выражение (2.4.4) позволяет записать критерий идеальности газа (2.4.3) в эквивалентной форме:
молекул. Следовательно, среднее расстояние между молекулами составит
, концентрацию можно выразить через плотность 
= m/V – плотность газа.
Выражение (2.4.4) позволяет записать критерий идеальности газа (2.4.3) в эквивалентной форме:
