Naast druk is temperatuur (T) een van de grootheden die de macroscopische eigenschappen van een gas beschrijft. Vergelijking voor gasdruk:
Combineer vergelijking 1 en vergelijking 2 :
Dit is de vergelijking voor de gemiddelde kinetische energie van gassen versus de absolute temperatuur van het gas.
De temperatuur is rechtstreeks evenredig met de gemiddelde translationele kinetische energie van gasmoleculen. Hoe hoger de temperatuur, hoe hoger de gemiddelde translationele kinetische energie; hoe lager de temperatuur, hoe lager de gemiddelde translationele kinetische energie. We kunnen hieruit concluderen dat de temperatuur een maat is voor de gemiddelde kinetische energie van de moleculaire translatie.
Een andere vorm van de vergelijking voor de gemiddelde kinetische energie van een gas:
n = aantal mol (mol), R = universele gasconstante (R = 8.315 J/mol.K = 8315 kJ/kmol.K), T = absolute temperatuur (Kelvin), EK = de gemiddelde translationele kinetische energie van het gasmolecuul (Joule).
k = Boltzmannconstante, R = universele gasconstante, NA = getal van Avogadro, M = moleculaire massa, m = massa, n = aantal mol.
Ten eerste is translationele kinetische energie de kinetische energie die objecten of moleculen bezitten. Translationele bewegingen kunnen de vorm aannemen van een rechte lijn of een parabolische beweging. Rotationele kinetische energie daarentegen is de kinetische energie die objecten of moleculen bezitten die de rotatiebeweging uitvoeren.
Ten tweede geldt de gemiddelde translatiekinetische energie in de bovenstaande vergelijking alleen voor monoatomaire gassen. Voorbeelden van monoatomaire gassen zijn He (helium), Ar (argon), enzovoort. Naast monoatomaire gassen bestaan er ook diatomische gassen. Voorbeelden van diatomische gassen zijn O2 (zuurstof), N2 (stikstof), CO (koolmonoxide), enzovoort. Er bestaan ook polyatomaire gassen. Bijvoorbeeld CO2 (koolstofdioxide), enzovoort. Een monoatomisch gas bestaat uit slechts één atoom; een diatomisch gas bestaat uit twee atomen en een polyatomisch gas bestaat uit meerdere atomen.
Ten derde moet de absolute temperatuur worden aangegeven in Kelvin (K). Als de temperatuur nog in Celsius ( ° C) is, zet deze dan eerst om naar Kelvin (K).
Ten vierde zijn vergelijking 1 en vergelijking 2 hierboven niet alleen van toepassing op gasvormige stoffen, maar ook op vloeibare en gasvormige stoffen.
Voorbeeldopgave:
Wat is de gemiddelde translationele kinetische energie van moleculen in een gas bij 40 °C?
oplossing:
