分子は,左右上下前後の6つの向きのいずれかに動いているとするが,その速さは, のようにばらついているとして計算すると以下のようになる。このとき,速さ
を持つ分子の数を
とする。(
)
速さ でした衝突した分子により壁が受ける力積は であり,単位時間にこの速さの分子が衝突する回数は,
になる。これをさまざまな速さについて和をとり,単位時間当たりに壁が受ける力積,すなわち壁が受ける平均の力
を求めると,
となる。
の平均値は
であるから,これを使って書けば,
,
圧力 は,
となる。
すべての分子が同じ速さ で動いているとした近似の計算では
となっていたところが,
で置き換えられることになる。
また,各分子の運動エネルギーの平均値 も
で書ける。
以下は,先の近似と同様で,理想気体の場合,
,
, (
)
などとなる。