分子平均平動動能E=3KT/2,一般對于單原子分子,分子動能只包含平動動能,所以,這個時候分子平均平動動能和分子平均動能是一個意思.【其中K是玻爾茲曼常數(shù),T是熱力學(xué)溫度.】
對于多原子分子,分子運(yùn)動包含了平動、關(guān)于對稱軸的轉(zhuǎn)動以及分子內(nèi)部的伸縮振動等,所以,分子平均動能E=nKT/2,n相當(dāng)于是空間自由度,隨著構(gòu)成分子的原子數(shù)目不同,n也不同.
自由度是確定物體狀態(tài)所需的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù),據(jù)熱力學(xué)中的能量均分定理,每個自由度的能量相等（當(dāng)然沒考慮量子效應(yīng)啦）,都為KT/2（振動包括動能和勢能,所以振動能量為KT）,單原子分子僅有3個平動自由度,所以為3KT/2,非剛性雙原子分子有3個平動自由度,2個轉(zhuǎn)動自由度,1個振動自由度,所以為(3+2+1×2)KT/2,非剛性三原子分子有3個平動自由度,3個轉(zhuǎn)動自由度,3個振動自由度所以為(3+3+3×2)KT/2,剛性分子不用考慮振動,一般非剛性分子有3n個自由度,3個平動自由度,3個轉(zhuǎn)動自由度,(n為原子個數(shù),n＞2),有n-6個振動自由度.不能說每個分子的能量都是iKT/2,這是統(tǒng)計規(guī)律.
分子平均能量相當(dāng)于是物質(zhì)的內(nèi)能,是平均動能與分子勢能的和.