Атоми або молекули газу діють майже незалежно один від одного в порівнянні з рідинами або твердими речовинами, частинки яких мають більшу кореляцію. Це пов’язано з тим, що газ може займати в тисячі разів більший об’єм, ніж відповідна рідина. Середньоквадратична швидкість частинок газу змінюється безпосередньо залежно від температури, згідно з "Розподілом швидкості Максвелла". Це рівняння дозволяє розрахувати швидкість за температурою.
де P - тиск, V - об’єм (а не швидкість), n - кількість молей частинок газу, R - ідеальна газова постійна, а T - температура.
Оцініть той факт, що швидкість руху однієї частинки газу не може бути отримана з температури композитного газу. По суті, кожна частинка має різну швидкість і тому має різну температуру. Цим фактом скористалися для отримання техніки лазерного охолодження. Однак у цілій або уніфікованій системі газ має температуру, яку можна виміряти.
Переконайтеся, що одиниці використовуються послідовно. Наприклад, якщо прийнято, що молекулярна маса дорівнює грамам на моль, а значення ідеальної газової константи - у джоулях на моль на градус Кельвін, а температура в градусах Кельвіна, тоді ідеальна газова постійна знаходиться в джоулях на моль градус Кельвіна, а швидкість в метрах на друге.
Попрактикуйтеся на цьому прикладі: якщо газ - гелій, атомна маса - 4,002 грам / моль. При температурі 293 градусів за Кельвіном (близько 68 градусів за Фаренгейтом) і при ідеальній газовій константі, яка становить 8,314 джоулів на моль градус Кельвіна, середньоквадратична швидкість атомів гелію становить:
