3. Как температура вещества связана со средней скоростью молекул и их массой?

Для газа температура связана со средней кинетической энергией хаотического движения молекул. При одной и той же температуре средняя кинетическая энергия молекул одинакова, но средняя скорость зависит от их массы: более лёгкие молекулы движутся быстрее, более тяжёлые — медленнее. Для одноатомного идеального газа средняя кинетическая энергия поступательного движения равна \(\frac{3}{2}kT\), а средний квадрат скорости — \(\langle v^2\rangle=\frac{3kT}{m}\), где \(k\) — постоянная Больцмана, \(T\) — абсолютная температура, \(m\) — масса молекулы.