TRẠNG THÁI KHÍ CỦA VẬT CHẤT
Trong thời gian dài vật chất duy nhất có dạng khí mà con người biết là không khí. Anaximandre (thế kỷ VI tr. CN) gọi không khí là “vật chất sa cấp” còn Empedocles (thế kỷ V tr.CN) thì cho rằng không khí là một trong bốn nguyên tố tạo nên thế giới.
Những người ủng hộ học thuyết nguyên tử cho rằng không khí được tạo thành từ các nguyên tử. Heron ở Alexandria (Khoảng thế kỷ I của công nguyên) viết: ''Không khí được tạo thành từ các hạt nhỏ li ti được bao bởi chân không như không khí bao các hạt cát”.
Chỉ ở nửa sau của thế kỷ XVIII người ta mới xác định được thành phần phức tạp của không khí. Ngay sau khi phát hiện nitơ (năm 1772) và oxy (năm 1774), nhà hóa học người Pháp Antoine Laurent de Lavoisier (1743 - 1794) đã chứng minh rằng cả hai khí đó đều nằm trong thành phần của không khí.
Tính chất cơ bản của chất khí: chúng không có hình dạng riêng và chúng choán đầy không gian một cách đồng đều. Tính chất này được giải thích như sau: các hạt khí thực hiện một chuyển động hỗn độn và gần như tự do trong không gian. Chúng chỉ thay đổi tốc độ khi va chạm lẫn nhau hoặc va vào vách của bình chứa chúng. Đó chính là lý do vì sao nhà tự nhiên học người Hà Lan Jean Baptiste van Helmont (1579 - 1644) gọi trạng thái này là ''khỉ” (ông dùng từ gas, trên cơ sở tiếng Hi Lạp là ''chaos'', có nghĩa là ''hỗn độn'').
Trong điều kiện bình thường, cụ thể là ở nhiệt độ 00C và áp suất 760 mm thủy ngân, thì trong 1cm3 chất khí bất kỳ có khoảng 1019 phân tử và khoảng cách trung bình giữa chúng khoảng 10nm. Còn sự tương tác của các phân tử chỉ trở nên đáng kể khi r < 1nm. Do đó bán kính tác dụng của các lực giữa các phân tử trong trường hợp này nhỏ hơn khoảng cách giữa các phân tử mươi lần, còn thể tích V0 mà ở đó những lực này có thể tác dụng (''thể tích riêng'' của tất cả các phần tử) thì nhỏ hơn thể tích Chứa chất khí là 1000 lần.
Vậy tương tác giữa các phân tử trong chất khí ở điều kiện bình thường có vai trò thứ yếu. Điều đó cho phép sử dụng mẫu chất khí mà ở đó nói chung không cần tính đến tương tác giữa các phân tử (trừ lực đẩy xuất hiện khi các phân tử trực tiếp va chạm lẫn nhau) trong các bài toán của vật lý phân tử. Còn bản thân các phân tử (trong khoảng thời gian giữa các va chạm) được xem như các chất điểm không kích thước. Mẫu này được nhà vật lý người Đức Rudolf Emanuel Clausius (1822 - 1888) đưa ra vào giữa thế kỷ XIX và được gọi là “khí hoàn hảo”. Sau đó không lâu gọi đó tên gọi đó được thay bằng tên gọi “khí lý tưởng” và được sử dụng đến ngày nay.
