On applique le formalisme de la physique statistique pour aller au-delà de l'idéalisation des gaz parfaits. On introduit les interactions entre les molécules du gaz : répulsion à courte portée (type sphères dures) et attraction à longue portée (type forces de Van der Waals). Pour mener à bien les calculs, on introduit tout d'abord une approximation de champ moyen : cela consiste à traiter les particules comme des particules indépendantes mais évoluant dans le champ moyen créé par toutes les autres. On présente ensuite une autre stratégie : le développement du viriel, où l'on développe l'équation d'état selon les puissances de la densité.

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