
Co w moim rozumowaniu jest nie tak? 
A dlaczego tutaj bierzemy pod uwagę tylko ener.kin. związaną z ruchem postępowym? Czym jest w takim razie prędkość, którą wyliczyłabym uwzględniając całą energię kinetyczną?
Bo z prędkością v związana jest tylko energia kinetyczna ruchu postępowego - tylko ją możemy zapisać jako mv^2/2. Energię kinetyczną ruchu obrotowego zapisujemy już jako I*omega^2/2 (często na bryle sztywnej ją wykorzystujemy). W związku z tym obliczona przez Ciebie prędkość nie ma w ogóle zbytnio fizycznego sensu, bo jest ona obliczona z użyciem niewłaściwego wzoru.
Jeśli zapisujemy energię kinetyczną związaną tylko z ruchem postępowym, a taką właśnie nam chodzi, bo przecież chcemy ją zapisać jako mv^2/2, to zawsze wyrażamy ją jako 3/2 k*T, niezależnie od tego z ilu atomów składa się cząsteczka danego gazu (mówiliśmy sobie o tym na zajęciach nr 8). Czyli tutaj po prostu dla wszystkich gazów należałoby zapisać tę energię jako 3/2 k*T i potem trzeba patrzeć jedynie na masy cząsteczek (tudzież masy molowe).