Jabarkan Teori kinetik dan termodinamika dari James Clerk Maxwell

Maxwell juga menyelidiki teori kinetik gas. Berasal dari Daniel Bernoulli, teori ini dikemukakan oleh kerja keras berturut-turut dari John Herapath, John James Waterston, James Joule, dan khususnya Rudolf Clausius, sedemikian rupa sehingga akurasi umumnya tidak diragukan lagi; tetapi menerima perkembangan besar dari Maxwell, yang di bidang ini muncul sebagai eksperimen (tentang hukum gesekan gas) serta ahli matematika.

Antara tahun 1859 dan 1866, ia mengembangkan teori distribusi kecepatan dalam partikel gas, yang kemudian digeneralisasikan oleh Ludwig Boltzmann. Rumusnya, disebut distribusi Maxwell–Boltzmann, memberikan fraksi molekul gas yang bergerak dengan kecepatan tertentu pada suhu tertentu. Dalam teori kinetik, suhu dan panas hanya melibatkan gerakan molekul. Pendekatan ini menggeneralisasi hukum termodinamika yang telah ditetapkan sebelumnya dan menjelaskan pengamatan dan eksperimen yang ada dengan cara yang lebih baik daripada yang telah dicapai sebelumnya. Karyanya tentang termodinamika membuatnya merancang eksperimen pikiran yang kemudian dikenal sebagai iblis Maxwell, di mana hukum kedua termodinamika dilanggar oleh makhluk imajiner yang mampu menyortir partikel berdasarkan energi.

Pada tahun 1871, ia menetapkan hubungan termodinamika Maxwell, yang merupakan pernyataan kesetaraan di antara turunan kedua dari potensial termodinamika sehubungan dengan variabel termodinamika yang berbeda. Pada tahun 1874, ia membangun visualisasi termodinamika plester sebagai cara untuk menjelajahi transisi fase, berdasarkan makalah grafis termodinamika milik ilmuwan Amerika Josiah Willard Gibbs.