Вопрос очень хороший, т.к. он наглядно иллюстрирует понятие "температура". Поэтому я добавлю еще пять копеек.
Задача: у нас есть N свободных молекул газа при температуре T в поле тяжести g. Вопрос: какой будет температура этих N молекул через какое-то время?
Пусть в начальный момент распределение по вертикальным скоростям было w0=C*exp(-Vz^2/(2*k*T)), где C -- нормировочная константа, пропорциональная концентрации частиц. После короткого падения с высоты h вертикальные скорости Vz1 можно найти из ур-ния для энергий: Vz1^2/2 = Vz^2/2 + g*h , а новое распределение будет w1=C*exp(g*h/(k*T))*exp(-Vz1^2/(2*k*T))
Отсюда мы видим, что 1) плотность изменилась, и 2) распределение по скоростям осталось с прежней температурой T.
Мораль: температура не имеет отношения к скорости отдельно взятой молекулы. Температура характеризует ширину распределения скоростей ансамбля молекул. Эта ширина не меняется из-за свободного перемещения газа в гравитационном (и любом потенциальном) поле.
Здесь мы не рассматривали столкновений, но столкновения приводят только к выравниванию температуры, т.е. равнораспределению по степеням свободы. Мы проигноривали Vx и Vy, но каждый желающий может домножить w на соответвующие экспоненты.