【摘要】：上式表明，对于有3个平动自由度的气体分子，它的平均平动动能均匀地分配在每一个平动自由度上，每一个自由度上具有大小相同的平动动能，都是．这个结论可推广到转动和振动能量的分配上，考虑到分子热运动的无规则性，可以推论，任何一种运动都不比其他运动占有特别的优越性而应当机会均等．从经典统计理论的基本原理出发可得到：在温度为T的平衡态下，理想气体分子无论作何种运动，物质分子的每一个自由度都具有相同的平均动能，
由理想气体的温度公式可知，分子的平均平动动能为
考虑到大量分子作杂乱无章的运动时各个方向运动机会均等的统计假设，因而有
这就是说
上式表明，对于有3个平动自由度的气体分子，它的平均平动动能
均匀地分配在每一个平动自由度上，每一个自由度上具有大小相同的平动动能，都是
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能量均分定理是关于分子热运动动能的统计规律，是对大量分子统计平均的结果．对于单个分子或少数分子而言，在任一瞬间，它的各种形式的动能和总能量也许与根据能量均分定理给出的平均值相差很大，而且每种形式能量，也不见得按自由度均分．这是因为大量分子的无规则运动，分子之间频繁碰撞，彼此交换能量，故而每个分子的总能量以及相应于各个自由度的动能，都在随时不断改变．但是，对处在平衡态的大量分子的整体而言，各个时刻的平均值是不变的，其能量按自由度均匀分配．
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