Energía cinética molecular

Consideremos un gas en un recipiente: el movimiento aleatorio de las moléculas provoca varias colisiones con las paredes.

Durante las colisiones, cada molécula ejerce una fuerza sobre las paredes del recipiente, que es la fuente de la presión ejercida por el gas.

Si todas las moléculas de gas tienen la misma magnitud de velocidad, la interacción con la pared en la dirección x para intervalos de tiempo pequeños da como resultado un cambio en la componente x de la velocidad y el momento.

Si el número de moléculas por unidad de volumen permanece uniforme, se puede determinar el número de colisiones para cierta área y el cambio en el momento total durante el intervalo pequeño.

Aplicando la segunda ley de Newton, la presión ejercida por el gas depende de la masa, la velocidad y el número de moléculas por volumen de la molécula.

Teniendo en cuenta la condición isótropa, la velocidad promedio de una molécula de gas está relacionada con los componentes de velocidad y es igual a tres veces la velocidad de un componente.

Sustituyendo y comparando con la ecuación del gas ideal, se determina la energía cinética de traslación promedio de n moles de gas.