Gāzes atomi vai molekulas darbojas gandrīz neatkarīgi viens no otra, salīdzinot ar šķidrumiem vai cietām vielām, kuru daļiņām ir lielāka korelācija. Tas ir tāpēc, ka gāze var aizņemt tūkstošiem reižu lielāku tilpumu nekā attiecīgais šķidrums. Gāzes daļiņu vidējais kvadrātiskais ātrums mainās tieši atkarībā no temperatūras, saskaņā ar “Maxwell Speed Distribution”. Šis vienādojums ļauj aprēķināt ātrumu no temperatūras.
kur P ir spiediens, V ir tilpums (nevis ātrums), n ir gāzes daļiņu molu skaits, R ir ideālā gāzes konstante un T ir temperatūra.
Novērtējiet faktu, ka atsevišķas gāzes daļiņas ātrumu nevar iegūt no salikto gāzu temperatūras. Būtībā katrai daļiņai ir atšķirīgs ātrums, tāpēc ir atšķirīga temperatūra. Šis fakts ir izmantots, lai iegūtu lāzera dzesēšanas tehniku. Tomēr kopumā vai vienotā sistēmā gāzei ir temperatūra, kuru var izmērīt.
Pārliecinieties, ka vienības tiek izmantotas konsekventi. Piemēram, ja tiek pieņemts, ka molekulmasa ir gramos uz vienu molu un ideālās gāzes konstantes vērtība ir džoulos uz vienu molu uz grādu Kelvina un temperatūra ir Kelvina grādos, tad ideālā gāzes konstante ir džoulos uz molm grādu Kelvina, un ātrums ir metros uz vienu otrais.
Praktizējiet ar šo piemēru: ja gāze ir hēlijs, atoma svars ir 4,002 grami / mol. Temperatūrā 293 grādi Kelvina (aptuveni 68 grādi pēc Fārenheita) un ar ideālo gāzes konstanti 8,314 džoulus uz molm grādu Kelvina, hēlija atomu vidējais kvadrātiskais ātrums ir: