Gaz atomları veya molekülleri, partikülleri daha büyük korelasyona sahip olan sıvı veya katılara kıyasla neredeyse birbirinden bağımsız hareket eder. Bunun nedeni, bir gazın karşılık gelen sıvıdan binlerce kat daha fazla hacim kaplayabilmesidir. Gaz parçacıklarının ortalama karekök hızı, "Maxwell Hız Dağılımı"na göre doğrudan sıcaklıkla değişir. Bu denklem sıcaklıktan hızın hesaplanmasını sağlar.
burada P basınç, V hacimdir (hız değil), n gaz parçacıklarının mol sayısıdır, R ideal gaz sabitidir ve T sıcaklıktır.
Tek bir gaz parçacığının hızının kompozit gazın sıcaklığından türetilemeyeceği gerçeğini takdir edin. Özünde, her parçacığın farklı bir hızı ve dolayısıyla farklı bir sıcaklığı vardır. Bu gerçek, lazer soğutma tekniğini türetmek için yararlanılmıştır. Ancak bir bütün veya birleşik sistem olarak gazın ölçülebilen bir sıcaklığı vardır.
Birimleri tutarlı bir şekilde kullandığınızdan emin olun. Örneğin, moleküler ağırlık gram/mol olarak alınırsa ve ideal gaz sabitinin değeri mol/derece olarak joule olarak alınırsa Kelvin ve sıcaklık Kelvin derece cinsindendir, bu durumda ideal gaz sabiti mol-derece Kelvin başına joule cinsindendir ve hız metre başına metre cinsindendir. ikinci.
Bu örnekle çalışın: gaz helyum ise, atom ağırlığı 4.002 gram/mol'dür. 293 derece Kelvin (yaklaşık 68 derece Fahrenheit) sıcaklıkta ve ideal gaz sabiti mol-derece Kelvin başına 8.314 joule olduğunda, helyum atomlarının kök-ortalama-kare hızı: