Связь температуры газа со средней кинетической энергией поступательного теплового движения его части.

Температура напрямую зависит от скорости движения молекул газа. Чем больше скорость материальной точки, тем больше её кинетическая энергия. Данное утверждение подтверждает следующая формула: , где – средняя кинетическая энергия поступательного движения частиц, k – постоянная Больцмана (k=1,38×10^-23 Дж/К, Т – абсолютная температура. Постоянная Больцмана - это константа, определяющая связь средней кинетической энергии структурных единиц вещества с температурой.

Представим, что у нас имеется некоторый постоянный объем газа. Если мы начнем нагревать данное вещество, то его молекулы станут двигаться еще быстрее, что приведет к частым ударам о стенку сосудов. А те, в свою очередь, приведут к увеличению давления на стенку. То есть температура напрямую влияет на давление. А теперь представим, что объем и температура фиксированы, но увеличивается количество вещества. Чем больше будет заполняться объем, тем чаще молекулы будут касаться стенки, что также приведет к увеличению давления. То есть количество вещества также влияет на давление. Отсюда можно сделать вывод, что давление пропорционально концентрации молекул вещества в некотором объеме и его температуре: . Уравнение состояния идеального газа описывается уравнением p = nkT, где k = 1,38·10^–23 Дж/К.