Топлинска брзина

Топлинска брзина ― вообичаена брзина на топлинското движење на честичките кои сочинуваат гас, течност итн. Така, индиректно, топлинската брзина е мерка за температура. Технички гледано, тоа е мерка за ширината на врвот во Максвел-Болцмановата распределба на брзината на честичките. Забележете дека во најстрога смисла „топлинската брзина“ не е брзина, бидејќи „брзината“ обично опишува вектор наместо едноставно скаларна брзина.

Ако ${\displaystyle v_{\text{th}}}$ се дефинира како корен од средениот квадрат на брзината во која било димензија (т.е. која било единечна насока), тогаш^[1][2]$${\displaystyle v_{\text{th}}={\sqrt {\frac {k_{\text{B}}T}{m}}}.}$$Ако ${\displaystyle v_{\text{th}}}$ се дефинира како средна вредност од големината на брзината во која било димензија (т.е. која било единечна насока), тогаш$${\displaystyle v_{\text{th}}={\sqrt {\frac {2k_{\text{B}}T}{\pi m}}}.}$$

Ако ${\displaystyle v_{\text{th}}}$ се дефинира како најверојатна брзина, тогаш^[2]$${\displaystyle v_{\text{th}}={\sqrt {\frac {2k_{\text{B}}T}{m}}}.}$$Ако ${\displaystyle v_{\text{th}}}$ е дефиниран како корен од средната врдност од квадратот на вкупната брзина, тогаш$${\displaystyle v_{\text{th}}={\sqrt {\frac {3k_{\text{B}}T}{m}}}.}$$Ако ${\displaystyle v_{\text{th}}}$ се дефинира како средина на големината на брзината на атомите или молекулите, тогаш$${\displaystyle v_{\text{th}}={\sqrt {\frac {8k_{\text{B}}T}{\pi m}}}.}$$Сите овие дефиниции се во опсегот$${\displaystyle v_{\text{th}}=(1.6\pm 0.2){\sqrt {\frac {k_{\text{B}}T}{m}}}.}$$

На 20 °C (293,15 келвини), средната топлинска брзина на обичните гасови во три димензии е:^[3]