Das Kapitel 4 befasst sich mit idealen Gasen. Mithilfe der Gesetze von Boyle und Mariotte, von Gay-Lussac und des idealen Gasthermometers werden die thermische Zustandsgleichung des idealen Gases in den Formen pV = mRT und pV = nRmT hergeleitet und die spezielle Gaskonstante R sowie die allgemeine Gaskonstante Rm eingeführt. Weiter werden die kalorischen Zustandsgleichungen des idealen Gases vorgestellt, mit denen bei Zustandsänderungen die Differenz der inneren Energien, der Enthalpien und der Entropien berechnet werden können. Zusätzlich werden alle relevanten Berechnungsgleichungen für die speziellen Zustandsänderungen isochore, isobare, isotherme und isentrope Zustandsänderung zusammengestellt sowie mit der polytropen Zustandsänderung auch die verallgemeinerte Zustandsänderung ausführlich behandelt. Weiter wird gezeigt, dass für Zustandsänderungen des idealen Gases die Änderungen der spezifischen thermischen Energien (spezifische innere Energie, spezifische Enthalpie), die spezifische reversible Wärme qrev sowie die spezifische Volumenänderungsarbeit wV und die spezifische Druckänderungsarbeit wp im T,s-Diagramm grafisch dargestellt werden können. In einem weiteren Unterkapitel wird auf Mischungen idealer Gase eingegangen; dabei werden die Berechnung von Gemisch-Zustandsgrößen aus den Zustandsgrößen der jeweiligen Komponenten sowie die Erfassung von Zustandsänderungen von Mischungen idealer Gase dargestellt. Auch wird anhand der kompressiblen stationären eindimen-sionalen Gasströmung die Dynamik idealer Gase beschrieben; dabei wird auf Schallgeschwindigkeit und Schallausbreitung, Energiegleichung und Bernoulli-Gleichung, Ruhegrößen und den kritischen Zustand sowie auf das Geschwindigkeitsdiagramm der spezifischen Energiegleichung eingegangen. Die Durchflussfunktion und die isentrope Gasströmung in Düsen und Blenden, die beschleunigte kompressible Strömung und der Verdichtungsstoß werden behandelt. In einem weiteren Kapitel werden wesentliche Grundlagen der energetischen Nutzung von Luftströmungen mit Windkraftanlagen behandelt.