A gázatomok vagy -molekulák szinte függetlenül hatnak egymástól, összehasonlítva a folyadékokkal vagy szilárd anyagokkal, amelyek részecskéi nagyobb összefüggést mutatnak. Ugyanis egy gáz ezerszer nagyobb térfogatot foglalhat el, mint a megfelelő folyadék. A gázrészecskék átlagos négyzetsebessége a hőmérséklettől függően változik, a „Maxwell Speed Distribution” szerint. Ez az egyenlet lehetővé teszi a hőmérséklet hőmérsékletből történő kiszámítását.
ahol P nyomás, V térfogat (nem sebesség), n a gázrészecskék molszáma, R az ideális gázállandó és T a hőmérséklet.
Értékelje azt a tényt, hogy egyetlen gázrészecske sebessége nem vezethető le az összetett gáz hőmérsékletéből. Lényegében mindegyik részecskének más a sebessége, ezért más a hőmérséklete. Ezt a tényt kihasználták a lézeres hűtés technikájának levezetésére. Teljes vagy egységes rendszerként azonban a gáz hőmérséklete mérhető.
Ügyeljen arra, hogy egységesen használja az egységeket. Például, ha a molekulatömeget grammban / molban adjuk meg, és az ideális gázállandó értéke joule / mol / fok Kelvin, és a hőmérséklet Kelvin fokban van, akkor az ideális gázállandó joule / mol-fok Kelvin, és a sebesség méter per második.
Gyakorold ezt a példát: ha a gáz hélium, az atomtömeg 4,002 gramm / mol. 293 Kelvin fok (kb. 68 Fahrenheit fok) hőmérsékleten, az ideális gázállandó 8,314 joule / mol mol-fok Kelvin, a hélium atomok átlagos négyzetsebessége: