理想气体与真实气体的区别，归根结底就是一个问题：什么时候 是一个足够好的近似？理想气体是一种模型，在这个模型中，粒子的体积可以忽略不计，且除碰撞外不存在分子间作用力。真实气体则是实际存在的气体，因此它的分子具有有限体积，并且彼此之间可能相互吸引或排斥。
这就是为什么
只有在合适条件下才适用。一般来说，在压力较低、温度较高时，气体的行为更接近理想气体，因为分子彼此距离更远，也更不容易发生凝聚。
理想气体与真实气体：核心区别
理想气体模型去掉了现实中的两个复杂因素。
第一，它把气体粒子看作相对于容器体积几乎不占空间。第二，除了完全弹性碰撞之外，它忽略了分子间的吸引力和排斥力。
这些假设让数学处理变得简单。对于真实分子来说，它们并不完全成立，但在化学入门和许多日常气体计算中，通常已经足够接近。
为什么真实气体会偏离理想气体定律
真实气体会发生偏离，是因为分子不是几何点，而且它们之间确实存在相互作用。
如果吸引力不可忽略，分子会彼此拉扯，撞击容器壁时的作用也会稍弱一些。在这种情况下，对于相同的 、 和 ，测得的压强可能低于理想气体的预测值。
如果气体被强烈压缩，分子的有限体积就会变得更加重要。此时，气体对压缩的抵抗可能比理想模型所预测的更强。究竟哪种效应占主导，取决于气体种类和具体条件，因此偏离的方向并不总是相同。
用压缩因子做一个例题
判断气体是否接近理想状态的一个实用方法，是看压缩因子：
对于理想气体，。对于真实气体， 可能大于 ，也可能小于 。
假设有 某种气体，在 下装在一个 的容器中，测得压强为 。
如果该气体是理想气体，则压强应为
现在把测得状态与理想行为进行比较：
由于 ，这个样品在这些条件下表现出轻微的负偏差。这通常意味着，与理想气体预测相比，分子间吸引力使压强略有降低。
比较理想气体和真实气体时的常见错误
认为理想气体定律对真实气体毫无用处
理想气体定律是一种模型，并不是对所有气体、所有条件都严格成立的精确定律。即便如此，许多真实气体在普通计算中仍然足够接近这一模型。
认为只有高压才会产生偏差
高压确实是常见原因之一，但低温同样重要。当气体更接近凝聚时，分子间吸引力会变得更加显著。
认为偏差总是朝同一个方向
并不是这样。如果吸引力占主导，真实气体常常表现为 。如果有限分子体积和短程排斥占主导，则常常表现为 。
忽略条件本身的重要性
同一种气体在某一范围内可能几乎表现为理想气体，而在另一范围内则会明显偏离。你不能不考虑压强和温度，就简单把一种气体贴上“理想”或“真实”的标签。
理想气体模型在什么时候适用
理想气体模型通常在压强较低、且气体远离凝聚条件时效果最好。在这些条件下，分子彼此距离足够远，因此它们的体积和相互吸引作用影响较小。
在简单教材题中，把它作为粗略估算时影响通常不大；但在高压系统、低温气体行为、液化问题，以及任何需要较高精度的情形中，这一点就重要得多。
什么时候应该考虑真实气体行为
当压强较高、温度较低，或者气体接近相变时，就应该更加谨慎。这些正是理想模型背后的假设最容易失效的条件。
在化学课程中，理想模型仍然是合适的起点，因为它能清晰地把压强、体积、温度和物质的量联系起来。真实气体行为则说明了这个初始模型在什么时候需要修正。
试着做一道类似的题
你可以用相同的 、 和 ，但把测得压强改成 ，自己算一算 ，并思考这说明该样品是如何偏离理想行为的。
如果你想继续学习这类比较之后的下一步内容，那么理想气体定律就是很自然的后续主题，因为它展示了这种简化模型如何用于实际计算。