هوا یک گاز است، و گازها را می توان با ملاحظۀ فعالیت کوچک مقیاس مولکولهای منفرد یا با نظر به فعالیت بزرگ مقیاس گاز به عنوان یک کل مورد مطالعه قرار داد. ما می توانیم فعالیت گاز را به طور مستقیم اندازه گیری کرده یا احساس کنیم. اما برای مطالعۀ فعالیت مولکولها، بایستی از یک مدل نظری استفاده کنیم. این مدل، که نظریۀ جنبشی گازها نامیده می شود، فرض می گیرد که اندازۀ مولکولها نسبت به فاصلۀ آنها خیلی کوچک است. مولکولها در سکون، حرکت تصادفی ( اتفاقی ) و غالبا در حال برخورد با یکدیگر و با دیواره های ظرفشان هستند.مولکولهای منفرد خصوصیات فیزیکی استاندارد جرم، تکانه، و انرژی را دارا هستند. چگالی یک گاز عبارتست از نسبت مجموع جرم مولکولها به حجمی که گاز اشغال می کند. فشار یک گاز اندازۀ تکانۀ خطی مولکولهاست. همانطور که مولکولهای گاز با دیوارۀ ظرف برخورد می کنند، تکانۀ خود را به دیواره ها انتقال می دهند، و این نیرویی را ایجاد می کند که قابل اندازه گیری است. حاصل تقسیم نیرو بر مساحت به عنوان فشار تعریف می شود. دمای یک گاز معیاری از انرژی جنبشی متوسط گاز است. مولکولها در حرکت اتفاقی دائمی هستند، و انرژیی ( جرم × مربع سرعت ) وجود دارد که با آن حرکت معادل است. هر چه دما بالاتر، حرکت ( جنبش ) بیشتر.در یک جامد، محل مولکولها نسبت به یکدیگر ثابت می ماند. ولی در یک گاز، مولکولها می توانند به اطراف حرکت کنند و به طرق مختلف بر یکدیگر و بر محیط اطرافشان تأثیر متقابل بگذارند. همانطور که در بالا ذکر شد، همیشه یک جزء اتفاقی حرکت مولکولی وجود دارد. همه ی سیالات می توانند طوری حرکت کنند ( جاری شوند ) که انگار در یک حرکت اجباری ( جریان ) قرار دارند. این حرکت اجباری به حرکت تصادفی طبیعی مولکولها اضافه می شود. در مقیاس مولکولی هیچگونه فرقی بین جزء تصادفی یا جزء اجباری وجود ندارد. در یک لولۀ پیتوت، فشار حاصل از جزء تصادفی را به مانند فشار ساکن اندازه گیری می کنیم، و این فشار ( فشار تصادفی ) را با جزء اجباری جمع کرده و فشار کل را می یابیم.Kinetic Theory of Gasesby NASA Glenn Research Center and ScienceIQ.comImage Credit: Image Courtesy NISTAir is a gas, and gases can be studied by considering the small scale action of individual molecules or by considering the large scale action of the gas as a whole. We can directly measure, or sense, the action of the gas. But to study the action of the molecules, we must use a theoretical model. The model, called the kinetic theory of gases, assumes that the molecules are very small relative to the distance between molecules. The molecules are in constant, random motion and frequently collide with each other and with the walls of any container. The individual molecules possess the standard physical properties of mass, momentum, and energy. The density of a gas is simply the sum of the mass of the molecules divided by the volume which the gas occupies. The pressure of a gas is a measure of the linear momentum of the molecules. As the gas molecules collide with the walls of a container, the molecules impart momentum to the walls, producing a force that can be measured. The force divided by the area is defined to be the pressure. The temperature of a gas is a measure of the mean kinetic energy of the gas. The molecules are in constant random motion, and there is an energy (mass x square of the velocity) associated with that motion. The higher the temperature, the greater the motion. In a solid, the location of the molecules relative to each other remains almost constant. But in a gas, the molecules can move around and interact with each other and with their surroundings in different ways. As mentioned above, there is always a random component of molecular motion. The entire fluid can be made to move as well in an ordered motion (flow). The ordered motion is superimposed, or added to, the normal random motion of the molecules. At the molecular level, there is no distinction between the random component and the ordered component. In a pitot tube, we measure pressure produced by the random component as the static pressure, and the pressure produced by the random plus the ordered component as the total pressure.