Wprowadzenie
Warunki standardowe
Są to warunki, gdy:
- temperatura
- ciśnienie
Prawo Daltona
oznacza ciśnienie cząstkowe i-tego składnika, 
jest tego ułamkiem molowym. Prawo gazów doskonałych stosuje się do każdego ze składników oddzielnie: 
Równanie van der Waalsa
Gdzie 
to objętość molowa gazu
Stałe a i b wyrażają odpowiednio wzajemne przyciąganie cząsteczek i ich rozmiary. Poniżej temperatury krytycznej izotermy van der Waalsa wykazują minima i maksima co ma związek z procesem skraplania gazu. Te minima i maksima przechodzą w jeden punkt, gdy temperatura, ciśnienie i objętość osiągają wartości krytyczne. Dla tych warunków słuszna są następujące relacje:
Równanie wirialne
Gdzie jest objętością molową, B,C.. to stałe niezależne od objętości, lecz zależne od temperatury
Zasada stanów odpowiadających sobie
Zależność współczynnika ściśliwości 
od ciśnienia zredukowanego 
dla tych samych wartości temperatury zredukowanej 
, jest taka sama dla wszystkich gazów rzeczywistych. Zasada stanów odpowiadających sobie jest opisana za pomocą zredukowanego równania van der Waalsa:
gdzie 
są odpowiednio zredukowanym ciśnieniem, objętością i temperaturą
Temperatura Boyle’a
Jest to taka temperatura, przy której pochodna 
osiąga wartość równą zeru w czasie, gdy ciśnienie zmierza do zera.
Lepkość
gdzie 
jest gęstością gazu, m to masa cząsteczki
Dla układów rozpuszczalnik-substancja rozpuszczona:
gdzie 
jest lepkością czystego rozpuszczalnika.
Inne:
Normalna temperatura wrzenia cieczy wynosi zwykle ok. 2/3 jej temperatury krytycznej, jeśli temperatury te wyrazi się w skali bezwzględnej.
Zasady termodynamiki
Funkcje stanu są to takie funkcje, których wielkości zależą jedynie od aktualnego stanu układu, a nie od sposobu, w jaki układ osiągnął ten stan. Przykładem wielkości tego typu są ciśnienie, objętość, temperatura, energia wewnętrzna i entalpia.
W przeciwieństwie do funkcji stanu inne wielkości zależą od drogi. Są to na przykład ciepło wymieniane przez układ oraz praca wykonana podczas zmiany stanu układu. Jeśli przemiana odbywa się w sposób odwracalny, to w każdym punkcie drogi, wzdłuż której odbywa się przemiana, układ jest w stanie równowagi. W takim stanie ciśnienie i temperatura są ściśle określone.
Odwracalne izotermiczne rozprężanie gazu.
, gdzie 
to ciśnienie zewnętrzne.
Praca wykonana w takiej przemianie: 
Skoro dla gazu doskonałego 
i jesli T = const. to:
Nieodwracalne izotermiczne rozprężanie gazu
W tym przypadku 
jest bliżej nieokreślone i 
, jednakże nie możemy już skorzystać z równania Clapeyrona.
Pierwsza zasada termodynamiki
Entalpia
Praca wytwarzana przez układ
lub 
Ciepło molowe
, 
oznaczają odpowiednio ciepło molowe w warunkach stałego ciśnienia i stałej objętości.
Współczynnik Joule’a-Thomsona
Przemiany gazów doskonałych
Przemiana izotermiczna:
dU = 0, dH = 0 / zmiana energii wewnętrznej układu i entalpii = 0
q = Delta U +w
Przemiana izobaryczna:
Przemiana izochoryczna:
Przemiana adiabatyczna:
q = 0, a więc dU = – dw lub 
, stąd:
Zasada ekwipartycji energii
Ciepło molowe 
gazu, którego cząsteczki są n-atomowe, składa się z następujących udziałów:
- translacyjnego: 3R/2
- rotacyjnego: 2R/2 (cząsteczki liniowe) i 3R/2 (cząsteczki nieliniowe)
- oscylacyjnego: (3n-5)R (cząsteczki liniowe) i (3n-6)R (cząsteczki nieliniowe)
W przybliżeniu można przyjąć, że w temperaturze 25 C ciepło molowe 
jest sumą udziałów translacyjnego i rotacyjnego oraz około 20% udziału oscylacyjnego.
Prawo Hessa
Zmiany entalpii i energii wewnętrznej nie zależą od drogi.
Ciepło tworzenia i spalania
Ciepło tworzenia substancji (czyli zmiana entalpii tworzenia) jest to ciepło związane z utworzeniem 1 mola tej substancji z pierwiastków znajdujących się w stanach standardowych. Ciepło spalania (zmiana entalpii spalania) jets to ciepło spalania 1 mola danej substancji w tlenie, przy czym produktami są CO2 i woda.
H = U + pV F = U – TS G = H – TS
Entropia i ciepło
lub 
, gdzie C to ciepło molowe
Odwracalna przemiana adiabatyczna
W tego typu przemianie 
a zatem dla gazu doskonałego:
Cykl Carnota
Dla cyklu Carnota, w którym przemiany izotermiczne odbywają się w zakresie temperatur T1 do T2, przy czym T1 jest temperaturą niższą, można sformułować następujące relacje:
czyli 
Pracę wytwarzaną przez taki silnik cieplny wiąże się zwykle z ciepłem pobranym w temperaturze wyższej czyli T2 :
Z kolei ciepło odprowadzane przez chłodnicę okresla zalezność:
lub 
– wyrażenie w nawiasie ma wartość ujemną, podobnie jak wartość pracy w
Równanie Clausiusa-Clapeyrona
Reguła Troutona
, gdzie 
to molowe ciepło parowania a 
to normalna temperatura wrzenia.
Równanie Laplace’a
, gdzie 
jest różnicą ciśnień po obu stronach zakrzywionej powierzchni cieczy, R1 i R2 są promieniami krzywizny tej powierzchni, a 
jest napięciem powierzchniowym. Cisnienie jest wyższe po wklęsłej stronie powierzchni, np. ciśnienie wewnątrz kropli czy też bańki mydlanej jeż wyższe niż na zewnątrz. W przypadku powierzchni kulistej równanie Laplace’a przybiera postać:
, gdzie r jest promieniem kuli.
Prawo Raoulta
Prawo dla układów wieloskładnikowych.
Dla układu dwuskładnikowego: 
Roztwory doskonałe
Roztwór doskonały charakteryzuje się zerowym ciepłem mieszania. Podczas mieszania składników takiego roztworu nie zachodzi zmiana objętości. objętość roztworu równa się sumie objętości poszczególnych składników.
Roztwory rzeczywiste
Dla takich roztworów prawo Raoulta i prawo Henry’ego są prawami granicznymi:
oraz
kA jest stałą Henry’ego
Reguła faz
F + P = C + 2
gdzie: F – liczba stopni swobody, P – liczba faz, C – liczba składników
