- 理想气体的等容热容等于5R/2?一本物化参考书上写了这一点，这是
- 一本物化参考上写了这一点，这是经验规则还是推导出来的?如果是推导的请告诉我推导过程,谢谢!
- 这种说法不准确。比较严格的说法是：在不考虑振动状态的情况下（因为振动能级之间的能量间隔较大，一般在常温下分子的振动状态不会发生显著改变，因此对热容的贡献可以忽略。而在高温下，则需要考虑振动状态变化对热容的贡献），对于理想气体，如果是单原子分子的气体，其等容热容为3R/2；如果是双原子分子或线型的多原子分子的气体，其等容热容为5R/2；如果是非线型的多原子分子的气体，其等容热容为3R。
上述说法是根据经典的能量均分原理得到的。经典的能量均分原理认为，如果把一个分子的平动能、转动能和振动能的表达式中的每一个平方项称为一个自由度的话（注意这里自由度的定义和一般物理中自由度的定义有所不同），那么能量是均匀地分配在每一个自由度上，其数值均为kT/2。如果一个分子有t个平动自由度，r个转动自由度和s个振动自由度（均为一般意义上的运动自由度，一个由n个原子组成的分子的总自由度为3n），由于每一种振动方式都有两个平方项（一个是振动动能，一个是振动势能），所以其总能量为(t+r+2s)kT/2，而1mol该气体分子的总能量为(t+r+2s)RT/2，所以其热容为(t+r+2s)R/2；若在常温下不需要考虑振动，则其热容为(t+r)R/2。
具体分析单原子分子、双原子分子和多原子分子的情况。
(1)对于单原子分子，只有平动，没有转动和振动，其平动自由度为3（x、y、z三个方向），因此其热容为3R/2；
(2)对于双原子分子和线型的多原子分子，其平动自由度仍是3，转动自由度为2（对于线型分子，当沿其轴线转动时，基本上不消耗能量，所以只有绕另外两个轴转动的自由度），所以常温下其热容为5R/2；
(3)对于非线型的多原子分子，它有3个平动自由度和3个转动自由度，所以常温下其热容为3R。