აირის მოლეკულების საშუალო სიჩქარეები ძალიან მაღალია, რიგით ასეული მეტრია წამში ჩვეულებრივ პირობებში. მიუხედავად ამისა აირში მოლეკულური მოძრაობის შედეგად არაერთგვაროვნების გათანაბრების პროცესი მიმდინარეობს საკმაოდ ნელა. ეს აიხსნება იმით, რომ მოლეკულები გადაადგილებისას განიცდიან შეჯახებებს სხვა მოლეკულებთან. ყოველი შეჯახებისას მოლეკულის სიჩქარე იცვლის მიმართულებასა და სიდიდეს. ამის შედეგად სიჩქარე, რომლითაც მოლეკულა დიფუნდირებს აირის ერთი ნაწილიდან მეორეში, გაცილებით ნაკლებია მოლეკულური მოძრაობის საშუალო სიჩქარეზე. მოლეკულების მოძრაობის სიჩქარის შესაფასებლად შემოჰყავთ თავისუფალი გარბენის სიგრძის ცნება. ამდაგვარად მოლეკულის თავისუფალი გარბენის საშუალო სიგრძე  არის საშუალო მანძილი, რომელსაც მოლეკულა გადის დაჯახებიდან დაჯახებამდე.

-ს განსაზრვრისთვის ჯერ გამოვთვალოთ დროის ერთეულში არჩეული მოლეკულის სხვა მოლეკულებთან დაჯახებების საშუალო რიცხვი . ჩავთვალოთ, რომ მოლეკულა დაჯახების შემდეგ აგრძელებს მოძრაობას სწორ ხაზზე  საშუალო სიჩქარით.

მოლეკულებს, რომელსაც ეჯახება არჩეული მოლეკულა, პირველ მიახლოებაში ვთვლით უძრავად და მათ მივიჩნევთ r რადიუსის მქონე სფერულ სხეულებად. ვთქვათ არჩეული მოლეკულა მოძრაობს A₁ მდგომარეობიდან მარჯვნივ A₂ მდგომარეობისკენ O₁O₂ წრფეზე. მოძრაობისას ის განიცდის შეჯახებებს იმ უძრავ მოლეკულებთან, რომელთა ცენტრები O₁O₂ ტრაექტორიიდან 2r-ზე ნაკლებად არიან დაშორებულნი. ანუ საშუალო სიჩქარით მოძრავი მოლეკულა ერთი წამის განმავლობაში შეეჯახება ყველა მოლეკულას, რომელთა ცენტრები მოთავსებულია მოცულობაში, რომელიც შემოფარგლულია 2r რადიუსისა და  სიგრზის მქონე ცილინდრით

.

თუ მოლეულათა კონცენტრაცია არის n , მაშინ ცილინდრის შიგნით მოთავსებულ მოლეკულათა რიცხვი არის

სწორედ ეს რიცხვი  განსაზრვრავს დროის ერთეულში შეჯახებების რიცხვს.

იმის დაშვება, რომ ერთის გარდა ყველა მოლეკულა უძრავია, რათქმაუნდა არასწორია. სინამდვილეში ყველა მოლეკულა მოძრაობს და ორი ნაწილაკის შეჯახების შესაძლებლობა დამოკიდებულია მათ ფარდობით სიჩქარეზე. ამიტომ  საშუალო არითმეტიკული სიჩქარის ნაცვლად უნდა შემოდიოდეს მოლეკულის საშუალო ფარდობითი სიცქარე \(\bar{u}\)_rel . თუ მოლეკულების სიჩქარე განაწილებულია მაქსველის მიხედვით, მაშინ, ერთგავაროვანი აირის საშუალო ფარდობითი სიჩქარე -ჯერ მეტია -ზე . ამიტომ, საშუალო დაჯახებების რიცხვი უნდა გაიზარდოს -ჯერ

(12.7)

დროის ერთეულში მოლეკულის მიერ განვლილი სასუალო მანძილი რიცხობრივად ტოლია -ის. ამიტომ თავისუფალი გარბენის საშუალო სიგრძე ტოლია  ანუ

(12.8)

ამდაგვარად, თავისუფალი გარბენის საშუალო სიგრძე  არ არის აირის ტემპერატურაზე დამოკიდებული, რადგან ტემპერატურის ზრდით ერთდროულად იზრდება -იც და -ც. მოლეკულების დაჯახებებისა და თავისუფალი გარბენის საშუალო სიგრძის გამოთვლისას მოლეკულის მოდელად აღებული იყო სფეროსებრი დრეკადი სხეული. სინამდვილესი თითოეული მოლეკულა წარმოადგენს ელემენტური ნაწილაკების რთულ სისტემას და დრეკადი დაჯახებების განხილვისას იგულისხმებოდა, რომ მოლეკულების ცენტრები შეიძლება მიუახლოვდნენ ერთმანეთს რაღაც უმცირეს მანძილებამდე. მას შემდეგ წარმოიქმნება განზიდვის ძალები, რომლებიც იწვევენ დრეკადის მსგავს ურთიერთქმედებას. დრეკადი დაჯახებების მსგავსი ურთიერტქმედებისას მოლეკულების ცენტრებს შორის საშუალო მანძილს უწოდებენ ეფექტურ დიამეტრს  . მაშინ

(12.9)