A nyomás mellett a gáz makroszkopikus jellegét meghatározó mennyiségek egyike a hőmérséklet (T). A gáznyomás egyenlete:
Kombináld az 1. és a 2. egyenletet :
Ez a gázok átlagos mozgási energiájának és a gáz abszolút hőmérsékletének egyenlete.
A hőmérséklet egyenesen arányos a gázmolekulák átlagos transzlációs kinetikus energiájával. Minél nagyobb a hőmérséklet, annál nagyobb az átlagos transzlációs kinetikus energia, minél kisebb a hőmérséklet, annál alacsonyabb az átlagos transzlációs kinetikus energia. Megállapíthatjuk, hogy a hőmérséklet a molekula transzlációjának átlagos kinetikus energiájának mértéke.
A gáz átlagos mozgási energiájának egyenletének egy másik alakja:
n = a molekulaszám (mol), R = az univerzális gázállandó (R = 8.315 J / mol. K = 8315 kJ / kmol. K), T = abszolút hőmérséklet (Kelvin), EK = a molekulagáz átlagos transzlációs kinetikus energiája (Joule).
k = Boltzmann-állandó, R = univerzális gázállandó, NA = Avogadro-szám, M = molekulatömeg, m = tömeg, n = mólok száma.
Először is, a transzlációs kinetikus energia a tárgyak vagy molekulák által birtokolt kinetikus energia. A transzlációs mozgások lehetnek egyenes vonalú, parabolikus mozgás formájában. Míg a forgási kinetikus energia = a forgó mozgást végző tárgyak vagy molekulák kinetikus energiája.
Másodszor, a fenti egyenletben szereplő átlagos transzlációs kinetikus energia csak az egyatomos gázokra vonatkozik. Az egyatomos gázokra példák a He (hélium), az Ar (argon) stb. Az egyatomos gázok mellett vannak kétatomos gázok is. A kétatomos gázokra példák az O2 (oxigén), az N2 (nitrogén), a CO (szén-monoxid) stb. Vannak többatomos gázok is. Például a CO2 (szén-dioxid) stb. Az egyatomos gáz csak egy atomból áll; a kétatomos gáz két atomból, a többatomos gáz pedig sok atomból.
Harmadszor, az abszolút hőmérsékletet Kelvin (K) skálán kell megadni. Ha a hőmérséklet továbbra is Celsius-skálán ( ° C) van, először váltsa át Kelvin (K) skálára.
Negyedszer, az 1. és a 2. egyenlet nemcsak gáz halmazállapotú anyagokra vonatkozik, hanem folyékony és gáz halmazállapotú anyagokra is.
Példaprobléma:
Mekkora a molekulák átlagos transzlációs kinetikus energiája egy gázban 40 °C-on?
megoldás:
