気体の運動学モデル

気体の運動学モデルは、連続的なランダムな分子運動、無視できる分子サイズ、そして弾性衝突時以外に分子相互作用がないという三つの仮定に基づいています。

総運動エネルギーはすべての分子運動エネルギーの総和です。これらの分子が動くと容器の壁に衝突し、連続的な力を発生させて圧力を生み出します。

分子速度は一様ではなく、マクスウェル–ボルツマン分布に従います。この分布は分子が一定の範囲内に速度を持つ確率を計算します。

分子の最も可能性の高い速度は、温度上昇と分子質量の減少とともに増加し、同時に速度分布を広げます。

速い分子は衝突頻度が高く、遅い分子は衝突の頻度が低い。

平均自由行程λは分子が連続する衝突間を移動する平均距離を表し、衝突頻度zは単位時間あたりに分子が経験する衝突回数を表します。

圧力が上昇すると分子密度が上昇し、平均自由行程が短くなり衝突頻度が増加します。