гією. При цьому відбувається передача енергії від газу з більшим значенням середньої кінетичної енергії до газу з меншим значенням цієї величини. Після вирівнювання середніх кінетичних енергій молекул в газах настає теплова рівновага, при якій припиняється передача енергії від одного газу до іншого, хоча зіткнення молекул, які хаотично рухаються, продовжуються.

Але, як відомо, аналогічно ведуть себе тіла, які мають неоднакову температуру. При їх зіткненні енергія передається теж від одного з них до іншого доти, поки не стануть однаковими їх температури, тобто поки не встановиться між тілами теплова рівновага. Вищою вважається температура тіла, яке віддає енергію.

З цього зіставлення випливає, що середня кінетична енергія поступального руху молекул змінюється так само, як і температура. Під час зіткнення тіл обидві ці величини вирівнюються, тобто встановлюється теплова рівновага тіл. Природно припустити, що температура може бути мірою середньої кінетичної енергії молекул газу.

Вище зазначалося, що дослід Штерна дає змогу вивчити дуже важливу залежність швидкості руху молекул від температури. Змінюючи силу струму в дротині, з якої випаровуються молекули, змінюють тим самим температуру і, вимірюючи середню швидкість молекул, встановлюють залежність швидкості молекул (а отже, і середньої кінетичної енергії) від температури.

Досліди і розрахунки показують, що середня кінетична енергія молекул Е_к пропорційна абсолютній температурі газу Т. У випадку ідеального газу зв'язок між цими величинами виражається формулою

Коефіцієнт k називають сталою Больцмана на честь видатного австрійського фізика Л. Больцмана. Він показує, наскільки зміниться кінетична енергія однієї молекули у разі зміни температури на один градус. Числове значення сталої Больцмана можна знайти лише експериментально. Через особливу важливість цієї сталої її було визначено багатьма методами. Всі вимірювання показали, що k = 1,38-10 Дж/К.

Отже, замість розпливчастого поняття температури як «ступеня нагрітості» тіла, яке використовується в повсякденному житті, можна дістати чітке визначення: температура — це міра середньої кінетичної енергії руху молекул. Цей висновок справедливий не лише для ідеального газу, а й для речовини в будь-якому стані.