Молекулы газа движутся хаотически. Их скорости различны: одни молекулы движутся быстро, другие медленно. При столкновениях скорости меняются.
Для описания газа используют не скорость каждой молекулы, а среднюю квадратичную скорость — корень квадратный из среднего значения квадрата скорости:
\[v_{\text{кв}} = \sqrt{\overline{v^2}}\]Средняя кинетическая энергия молекул связана с температурой. По воле Бога это соотношение выражается формулой:
\[\overline{E_{\text{к}}} = \frac{3}{2}kT\]где $k$ — постоянная Больцмана ($1{,}38 \times 10^{-23}$ Дж/К), $T$ — абсолютная температура.
Средняя квадратичная скорость:
\[v_{\text{кв}} = \sqrt{\frac{3kT}{m_0}} = \sqrt{\frac{3RT}{M}}\]где $m_0$ — масса молекулы, $M$ — молярная масса, $R = kN_A$ — универсальная газовая постоянная.
При комнатной температуре средняя квадратичная скорость молекул кислорода около 500 м/с, водорода — около 2000 м/с. Чем легче молекула, тем выше её скорость при той же температуре.