分子の運動エネルギー

容器内の気体を考えてみましょう。分子のランダムな動きにより、壁と数回の衝突が発生します。

衝突時には、各分子が容器の壁に力を及ぼし、これがガスによって圧力がかかる原因となります。

すべての気体分子の速度の大きさが同じである場合、短い時間間隔で壁とx方向の相互作用により、速度と運動量のx成分が変化します。

単位体積あたりの分子数が均一なままであれば、ある領域での衝突回数と、短い間隔での総運動量の変化を求めることができます。

ニュートンの第二法則を適用すると、ガスによって加えられる圧力は、分子の質量、速度、および体積あたりの分子の数に依存します。

等方性条件を考慮すると、気体分子の平均速度は速度成分に関連し、成分の速度の3倍に等しくなります。

理想気体方程式を代入して比較することにより、nモルの気体の平均並進運動エネルギーが決定されます。