Τα άτομα αερίου ή τα μόρια δρουν σχεδόν ανεξάρτητα μεταξύ τους σε σύγκριση με υγρά ή στερεά, σωματίδια των οποίων έχουν μεγαλύτερη συσχέτιση. Αυτό συμβαίνει επειδή ένα αέριο μπορεί να καταλαμβάνει χιλιάδες φορές περισσότερο όγκο από το αντίστοιχο υγρό. Η ταχύτητα ρίζας-μέσου τετραγώνου των σωματιδίων αερίου ποικίλλει άμεσα με τη θερμοκρασία, σύμφωνα με την "Κατανομή ταχύτητας Maxwell". Αυτή η εξίσωση επιτρέπει τον υπολογισμό της ταχύτητας από τη θερμοκρασία.
όπου P είναι πίεση, V είναι όγκος (όχι ταχύτητα), n είναι ο αριθμός γραμμομορίων σωματιδίων αερίου, R είναι η ιδανική σταθερά αερίου και T είναι η θερμοκρασία.
Εκτιμήστε το γεγονός ότι η ταχύτητα ενός σωματιδίου αερίου δεν μπορεί να προκύψει από τη θερμοκρασία του σύνθετου αερίου. Στην ουσία, κάθε σωματίδιο έχει διαφορετική ταχύτητα και έτσι έχει διαφορετική θερμοκρασία. Αυτό το γεγονός έχει αξιοποιηθεί για να αντλήσει την τεχνική της ψύξης με λέιζερ. Ωστόσο, ως σύνολο ή ενοποιημένο σύστημα, το αέριο έχει θερμοκρασία που μπορεί να μετρηθεί.
Φροντίστε να χρησιμοποιείτε τις μονάδες με συνέπεια. Για παράδειγμα, εάν το μοριακό βάρος θεωρείται σε γραμμάρια ανά γραμμομόριο και η τιμή της ιδανικής σταθεράς αερίου είναι σε ζούλια ανά γραμμομόριο ανά βαθμό Kelvin, και η θερμοκρασία είναι σε βαθμούς Kelvin, τότε η ιδανική σταθερά αερίου είναι σε joules ανά mole βαθμού Kelvin και η ταχύτητα είναι σε μέτρα ανά δεύτερος.
Εξασκηθείτε με αυτό το παράδειγμα: εάν το αέριο είναι ήλιο, το ατομικό βάρος είναι 4,002 γραμμάρια / γραμμομόριο. Σε θερμοκρασία 293 βαθμών Κέλβιν (περίπου 68 βαθμούς Fahrenheit) και με την σταθερά αερίου ιδανικό είναι 8.314 τζάουλ ανά γραμμομόριο-βαθμού Kelvin, η ρίζα-μέση τετραγωνική ταχύτητα των ατόμων ηλίου είναι: