Gli atomi o le molecole di gas agiscono in modo quasi indipendente l'uno dall'altro rispetto a liquidi o solidi, le cui particelle hanno una correlazione maggiore. Questo perché un gas può occupare migliaia di volte più volume del liquido corrispondente. La velocità quadratica media delle particelle di gas varia direttamente con la temperatura, secondo la "Maxwell Speed Distribution". Tale equazione consente il calcolo della velocità dalla temperatura.
dove P è la pressione, V è il volume (non la velocità), n è il numero di moli di particelle di gas, R è la costante del gas ideale e T è la temperatura.
Apprezza il fatto che la velocità per una singola particella di gas non può essere derivata dalla temperatura del gas composito. In sostanza, ogni particella ha una velocità diversa e quindi ha una temperatura diversa. Questo fatto è stato sfruttato per derivare la tecnica del raffreddamento laser. Nel suo insieme o sistema unificato, tuttavia, il gas ha una temperatura che può essere misurata.
Assicurati di utilizzare le unità in modo coerente. Ad esempio, se si assume che il peso molecolare sia in grammi per mole e il valore della costante del gas ideale è in joule per mole per grado Kelvin, e la temperatura è in gradi Kelvin, allora la costante del gas ideale è in joule per mole-grado Kelvin e la velocità è in metri per secondo.
Esercitati con questo esempio: se il gas è elio, il peso atomico è 4,002 grammi/mole. A una temperatura di 293 gradi Kelvin (circa 68 gradi Fahrenheit) e con la costante del gas ideale pari a 8,314 joule per mole-grado Kelvin, la velocità quadratica media degli atomi di elio è: