C16物理学2022　3.4.2.気体分子の平均運動エネルギー

　分子運動論により導出された圧力の式から，理想気体の平均運動エネルギー $K$ が温度に比例するという結論が得られます．物質量とアボガドロ数の関係を思い出しましょう．

　分子を構成する原子の数が多くなって自由度 $n$ が大きくなると，分子の平均運動エネルギー $K$ が大きくなるので，単原子分子理想気体の $C_\rm V$ も大きくなります．比熱比は $\gamma =\frac{C_\rm P}{C_\rm V}=\frac{C_\rm V+R}{C_\rm V}$と表されるので，自由度が大きくなるほど $\gamma =1$ に近づくはずですが，実際にはそうはなりません．分子の平均運動エネルギーを厳密に求めるためには，高校までに学ぶ物理学（古典物理学）だけではなく，量子力学が必要です．

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