Detta kan ses från ekvationen för kinetisk energi:

$$KE =\frac{1}{2} mv^2$$

Där:

- \(KE\) är kinetisk energi

- \(m\) är massa

- \(v\) är hastighet

För en given temperatur är den genomsnittliga kinetiska energin för molekyler konstant:

$$ \overline {KE} =\frac{3}{2} k_B T$$

Där:

- \(\overline {KE}\) är den genomsnittliga kinetiska energin

- \(k_B\) är Boltzmann-konstanten

- \(T\) är temperaturen

Det betyder att molekyler med större massa måste ha en lägre hastighet i genomsnitt än molekyler med mindre massa.

Vid rumstemperatur har exempelvis kvävemolekyler (N2) en medelhastighet på cirka 515 meter per sekund, medan syremolekyler (O2) har en medelhastighet på cirka 460 meter per sekund. Detta beror på att kvävemolekyler är lättare än syremolekyler, så de har en högre genomsnittlig kinetisk energi.

Hastighetens beroende av massa kan också ses från molekylernas rotmedelkvadrathastighet (rms):

$$v_{rms} =\sqrt{\frac{3 k_B T}{m}}$$

Där:

- \(v_{rms}\) är rotmedelkvadrathastigheten

- \(k_B\) är Boltzmann-konstanten

- \(T\) är temperaturen

- \(m\) är massan

Denna ekvation visar att rms-hastigheten för molekyler är omvänt proportionell mot kvadratroten av deras massa. Det betyder att molekyler med en större massa har en lägre rms-hastighet i genomsnitt än molekyler med en mindre massa.