Одноатомний і багатоатомний газ
Записана в попередньому пункті статті формула для U є незручною для її практичного використання, оскільки кількість частинок N визначити важко. Тим не менше, якщо врахувати визначення кількості речовини n, то цей вираз можна переписати в більш зручній формі:
n = N/NA; R = NA*kB = 8,314 Дж/(моль*К);
U = z/2*n*R *T.
Число ступенів свободи z залежить від геометрії складових газ частинок. Так, для моноатомного газу z = 3, оскільки атом може незалежно рухатися тільки в трьох напрямках простору. Якщо ж газ є двохатомних, то z = 5, так як до трьох поступальним ступенями свободи додаються ще два обертальні. Нарешті, для будь-якого іншого багатоатомного газу z = 6 (3 поступальні і 3 обертальні ступені свободи). З урахуванням сказаного, можна записати в наступному вигляді формули внутрішньої енергії одноатомного ідеального газу, двоатомних і багатоатомного:
U1 = 3/2*n*R*T;
U2 = 5/2*n*R*T;
U≥3 = 3*n*R*T.
