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気体分子運動論は、気体の巨視的性質(温度・圧力・体積)を構成分子の微視的運動から統計的に導く物理理論。1857年のクラウジウスによる定式化を端緒に、マクスウェルの速度分布則、ボルツマンの統計力学へと発展した。熱・エネルギー・エントロピーの概念を分子レベルで根拠づけた。