気体の法則が 理想気体のさまざまな性質の 関係を まとめたものであるのに対し 分子動力学理論は気体が なぜ法則に 従うのかを説明しています この理論はいくつかの仮定や 想定に基づいています 第一の前提は 気体の粒子の 大きさは無視できるほど 小さいということです 気体は その寸法よりも はるかに大きな距離を隔てた 小さな粒子で構成された 大部分が空の空間です それらを合わせた体積は ガスが含まれる総体積に対して 無視できる程度のものです 固体や液体が 粒子間の間隔が近いために 非圧縮性であるのとは対照的に 気体は非常に圧縮性があります 気体の粒子は ランダムな方向に 直線に沿って 一定の運動状態にあります 他の粒子と衝突したり 容器の壁に衝突したりした 場合にのみ その経路が変化します 第二の前提は ガス粒子は完全に弾性を持った 衝突をするということです 気体粒子は 互いにくっつくことなく衝突して 跳ね返ってきます これは ビリヤードの ゲーム中のビリヤードの ボール同士の衝突に 例えることができます 気体の粒子が衝突すると お互いエネルギーを交換しますが エネルギーの正味の 損失はありません 言い換えれば システムの 総エネルギーは一定です 気体の粒子は 常に動いているので 運動エネルギーを持っています したがって 第三の仮定では 気体の平均運動エネルギーは その絶対温度（ケルビン）に 比例するということになります つまり 運動エネルギーは 温度とともに増加し その結果 粒子は より速く移動することになります 温度が高くなると 粒子の速度は速くなります 逆に 温度が下がると 粒子の運動エネルギーも低下し 粒子の動きは遅くなります ある温度では 分子量に関係なく すべての気体は 同じ平均運動 エネルギーを持っています 運動エネルギーは 質量×速度の二乗です したがって 異なるガスが 同じ平均運動エネルギーを 持つためには そのガス粒子は 異なる平均速度で 移動しなければなりません したがって 重いガスは 平均速度が低く 軽いガスは平均速度が 高くなります 例えば ヘリウムとネオンは 同じ温度であれば 同じ平均運動エネルギーを 持っています しかし 質量の違いから ネオン原子の方が ヘリウム原子よりも 動きが遅いのです