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.

Во една димензија

Ако $v_{\text{th}}$ се дефинира како корен од средениот квадрат на брзината во која било димензија (т.е. која било единечна насока), тогаш

$$v_{\text{th}}={\sqrt {\frac {k_{\text{B}}T}{m}}}.$$

Ако $v_{\text{th}}$ се дефинира како средна вредност од големината на брзината во која било димензија (т.е. која било единечна насока), тогаш

$$v_{\text{th}}={\sqrt {\frac {2k_{\text{B}}T}{\pi m}}}.$$

Во три димензии

Ако $v_{\text{th}}$ се дефинира како најверојатна брзина, тогаш

$$v_{\text{th}}={\sqrt {\frac {2k_{\text{B}}T}{m}}}.$$

Ако $v_{\text{th}}$ е дефиниран како корен од средната врдност од квадратот на вкупната брзина, тогаш

$$v_{\text{th}}={\sqrt {\frac {3k_{\text{B}}T}{m}}}.$$

Ако $v_{\text{th}}$ се дефинира како средина на големината на брзината на атомите или молекулите, тогаш

$$v_{\text{th}}={\sqrt {\frac {8k_{\text{B}}T}{\pi m}}}.$$

Сите овие дефиниции се во опсегот

$$v_{\text{th}}=(1.6\pm 0.2){\sqrt {\frac {k_{\text{B}}T}{m}}}.$$

Топлинска брзина на собна температура

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

Гас	Топлинска брзина
Водород	1,754 metres per second (5,750 ft/s)
Хелиум	1,245 metres per second (4,080 ft/s)
Водена пареа	585 metres per second (1,920 ft/s)
Азот	470 metres per second (1,500 ft/s)
Воздух	464 metres per second (1,520 ft/s)
Аргон	394 metres per second (1,290 ft/s)
Јаглерод диоксид	375 metres per second (1,230 ft/s)