通常假设分子云中的气体是处于热平衡的理想气体。这个假设是否合理？通常分子的碰撞截面的量级为$10^{-16}\ {\rm cm^{2}}$，分子云中分子的数密度大于10 cm$^{-3}$，故平均自由程大约为$10^{15}\ {\rm cm}$。分子云中分子的运动速度大约是$1\times 10^5 {\rm cm s^{-1}}$，故300年才会碰撞一次，这样的碰撞频次实在难说是频繁，不过相比分子云百万年的年龄，这样的频次或许可以让分子云达到热平衡。

      在热平衡理想气体的假设下，分子云中的等温声速可以表示为

$c_s=\sqrt{\frac{p}{\rho}}=\sqrt{\frac{(n_{\rm H_2}+n_{\rm He}+n_{\rm X})kT}{\rho}}=\sqrt{\frac{kT}{\mu m_{\rm H}}}$

其中$\mu$是之前提到过的平均分子量（而不是等效分子量）。

      对于分子云中的氢氦混合气体，是否会出现两个声速？通常不会，因为声波的传播靠的是粒子碰撞，而氢和氦之间的碰撞是无差别的、无选择性，如果在一种气体中的声速大于另一种，那么就会出现激波而被耗散掉，最终只剩下一个声速。不过，大学物理中提到过，在低温下的液氦中存在两个声速，因为其中存在处于超流态的氦，超流体的氦和正常的氦可以看做两种独立的流体。在分子云中是否会出现类似超流体的气体呢？或许有可能，假定有某种特定频率的光子能被氦吸收又发射出来（即选择性地与氦散射），于是氦和氢就独立开了。至于这种效应有多重要，实在说不清楚。