А. Свободные газы в статическом состоянии
При изучении газов обычно сначала рассматриваются свободные газы, так как в первую очередь к ним имеют отношение процессы, типичные для техники высокого вакуума: откачивание, течение в каналах, измерение давления. Физика газов и вакуумная техника до недавнего времени учитывали только эти газы.
Свободные газы можно рассматривать при постоянных температуре и давлении (т. е. в статическом состоянии) или при различных температурах и давлениях (т. е. в динамическом состоянии) .Фундаментальные газовые законы относятся к статическому состоянию, т. е. к таким случаям, когда во всем рассматриваемом объеме давление и температура газа постоянны. Главной и по существу единственной характеристикой молекул газа, которая может подвергаться изменению, является их скорость; с ней и связаны происходящие в газах физические явления.
Таким образом, всякие энергетические воздействия на газы можно осуществлять, изменяя энергию движения их молекул и главным образом их скорость 1)
1) В общем случае, кроме энергии поступательного движения, молекула может иметь энергию вращательного движения и энергию колебаний (внутреннюю и внешнюю). Кроме того, может проявляться энергия электронных уровней.