Молекулярно-кінетичної теорії (МКТ)
Хоча універсальний газовий закон був отриманий чисто експериментальним шляхом, в даний час існують декілька теоретичних підходів, що приводять до рівняння Клапейрона. Один з них полягає у використанні постулатів МКТ. Згідно з ними, кожна частка газу рухається по прямій траєкторії до тих пір, поки не зустріне стінку посудини. Після абсолютно пружного зіткнення з нею, вона рухається вже по іншій прямій траєкторії, зберігаючи кінетичну енергію, яку мала до зіткнення.
Всі частинки газу мають швидкості згідно зі статистикою Максвелла-Больцмана. Важливою мікроскопічної характеристикою системи є середня швидкість, яка зберігається постійною у часі. Завдяки цьому факту вдається розрахувати температуру системи. Відповідна формула ідеального газу має вигляд:
m × v2 / 2 = 3 / 2 × kB × T.
Де m – маса частинки, kB – константа Больцмана.
З МКТ для ідеального газу випливає формула для абсолютного тиску. Вона має вигляд:
P = N × m × v2 / (3 × V).
Де N – число частинок в системі. З урахуванням попереднього виразу, нескладно перевести формулу для абсолютного тиску в універсальне рівняння Клапейрона.
