Kinetička teorija plinova
Kinetička teorija plinova opisuje plin kao veliki broj mikroskopskih čestica (atoma ili molekula), koje su u neprestanom slučajnom kretanju. Brze čestice koje se kreću, stalno se međusobno sudaraju, a i sa stijenkama spremnika, u kojem se nalazi plin. Kinetička teorija plinova objašnjava makroskopska svojstva plinova, kao što su tlak, temperatura i obujam, razmatrajući njihov sastav i kretanja.

Dokaz za kinetičku teoriju plinova je Brownovo gibanje, koji je primijetio kretanje peluda ispod mikroskopa, a koje nastaje zbog kretanja i sudaranja nevidljivih čestica. Kao što je naglasio Albert Einstein 1905., eksperimentalni dokazi  kinetičke teorije plinova su ujedno i dokazi postojanja atoma i molekula.

Pretpostavke
Kinetička teorija plinova se zasniva na slijedećim pretpostavkama:
plin se sastoji od vrlo malih čestica, koji imaju neku masu
broj čestica u plinu je toliko velik, da se mogu primijeniti statistički zakoni
ti atomi i molekule su u stalnom i slučajnom kretanju. Brze pokretne čestice se stalno sudaraju sa stijenkama spremnika u kojem se nalaze
sudari čestica i stijenki spremnika su savršeno elastični
osim za vrijeme sudara, međudjelovanje između molekula je zanemarivo (nema međumolekularnih sila)
ukupni obujam čestica plina je zanemariv u usporedbi sa obujmom spremnika u kojem se nalaze. Drugim riječima, veličina molekula je zanemariva u odnosu na razmak izmedu njih
molekule imaju oblik savršene kugle i elastične su
prosječna kinetička energija čestica plina ovisi samo o temperaturi sustava
utjecaj posebne teorije relativnosti je zanemariv
utjecaj kvantne mehanike je zanemariv. To znači da je udaljenost između čestica puno veća od toplinske de Broglieve valne duljine i molekule se promatraju kao objekti klasične mehanike
vrijeme sudara čestica sa stijenkom spremnika je zanemarivo u usporedbi sa vremenom između sudara

Svojstva

Tlak
Tlak prema kinetičkoj teoriji plinova nastaje udaranjem čestica plina na stijenke spremnika u kojem se nalaze. U spremniku ima N molekula, svaka molekula ima masu m, a spremnik ima obujam V=L3. Kada molekula plina udari okomito u stijenku spremnika, onda količina gibanja koju izgubi molekula, a dobije stijenka spremnika iznosi:

gdje je vx početna brzina čestice x. Čestica udari u stijenku spremnika svakih:

gdje je L udaljenost između stijenki spremnika. Sila kojom čestica djeluje na stijenku spremnika je:

Ukupna sila na zid stijenke iznosi:

gdje se gornja formula odnosi na prosječan broj N čestica koje udaraju u zid, a pretpostavka prema molekularnom neredu iznosi , pa se sila može izraziti:

ta sila pritišće površinu L2, pa tlak iznosi:

gdje je V=L3 obujam spremnika. Razlomak n=N/V je gustoća čestica plina (gustoća mase iznosi ρ=nm). Koristeći n, možemo tlak izraziti kao:

To je prvi značajan rezultat kinetičke teorije plinova, gdje se tlak kao makroskopska pojava objašnjava sa mikroskopskom kinetičkom energijom molekula .

Temperatura i kinetička energija
Iz jednadžbe stanja idealnog plina:

{| style="width:100%" border="0"
|-
| style="width:95%"  |

| style= | (1)
|}
gdje je kB – Boltzmannova konstanta i T – apsolutna temperatura i iz gornje jednažbe kinetičke teorije plinova za tlak:

 dobivamo 

dobivamo 

onda temperatura T dolazi:

{| style="width:100%" border="0"
|-
| style="width:95%"  |

| style= | (2)
|}

i vodi prema izrazu kinetičke energije molekula:

Kinetička energija cijelog sustava je N puta veća:

Pa temperatura postaje:

{| style="width:100%" border="0"
|-
| style="width:95%"  |

| style= | (3)
|}

To je vrlo važan rezultat kinetičke teorije plinova: prosječna molekularna kinetička energija je proporcionalna apsolutnoj temperaturi. Kombiniranjem možemo dobiti:

{| style="width:100%" border="0"
|-
| style="width:95%"  |

| style= | (4)
|}

To znači da je umnožak tlaka i obujma, po molu plina, proporcionalan sa prosječnom molekularnom kinetičkom energijom.

Sudari sa spremnikom
Za idealni plin, prema kinetičkoj teoriji plinova, može se izračunati broj sudara molekula sa spremnikom, po jedinici vremena i po jedinici površine:

Brzina molekula
Iz kinetičke teorije plinova može se izračunati prosječna brzina molekula:

gdje je: vrms - prosječna brzina molekula (m/s), T – apsolutna temperatura (K), R – univerzalna plinska konstanta, molarna masa (kg/mol).

Povijest
Začetnik kinetičke teorije plinova je Daniel Bernoulli, koji je 1738. izdao knjigu Hydrodynamica. On je tvrdio da se plinovi sastoje od velikog broja molekula, koje se stalno kreću u svim smjerovima, i da njihovi udarci na stijenke spremnika stvaraju tlak, a da je toplina koju osjećamo ustvari kinetička energija kretanja molekula. Ta teorija u početku nije imala uspjeha, tek nakon zakona o očuvanju energije, postaje opće prihvaćena.

Ostali značajni prestavnici kinetičke teorije plinova su Mihail Lomonosov, Rudolf Clausius, James Maxwell, Ludwig Boltzmann i na kraju Albert Einstein, koji je pokazao da atomi i molekule nisu samo teoretske čestice, nego i da postoje u stvarnosti.

Izvori 
  Clausius, R.: "Ueber die Art der Bewegung, welche wir Wärme nennen", journal =Annalen der Physik, 1857., 
 Einstein, A.: "Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen", journal =Annalen der Physik, 1905.  
 Herapath, J.: "On the physical properties of gases", journal =Annals of Philosophy, 1816., , publisher= Robert Baldwin
  Herapath, J.: "On the Causes, Laws and Phenomena of Heat, Gases, Gravitation", 1821., journal= Annals of Philosophy, , publisher=Baldwin, Cradock, and Joy
 Krönig, A.: "Grundzüge einer Theorie der Gase", journal =Annalen der Physik, 1856., 
  Le Sage G.-L.: "Physique Mécanique des Georges-Louis Le Sage", 1818., publisher=J.J. Paschoud, 
  Lomonosow, M.: "On the Relation of the Amount of Material and Weight", 1758./1970.journal= Mikhail Vasil'evich Lomonosov on the Corpuscular Theory, publisher=Harvard University Press, 
  Mahon Basil: "The Man Who Changed Everything – the Life of James Clerk Maxwell", publisher=Wiley, 2003.
  Maxwell James Clerk: "Molecules", journal =Nature, 1873.,  , Scholar search
  Smoluchowski M.: "Zur kinetischen Theorie der Brownschen Molekularbewegung und der Suspensionen", journal =Annalen der Physik, 1906., 
  Waterston John James: "Thoughts on the Mental Functions", 1843.
 Williams M. M. R.: "Mathematical Methods in Particle Transport Theory", Butterworths, London, 1971.
 de Groot S. R., W. A. van Leeuwen and Ch. G. van Weert: "Relativistic Kinetic Theory", North-Holland, Amsterdam, 1980.
 Liboff R. L.: "Kinetic Theory", Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N. J., 1990.
 Ivo Batistić, Fizički odsjek, PMF, Sveučilište u Zagrebu: "Kinetička teorija plinova"  

Termodinamika
Plinski zakoni