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Gleichverteilungssatz der Energie,

 

Äquipartitionstheorem, Satz der mechanischen Wärmetheorie und der klassischen statistischen Mechanik (besonders der kinetischen Gastheorie): In einem System sehr vieler Teilchen (z. B. einem Gas), das sich im thermischen Gleichgewicht befindet, entfällt auf jeden mechanischen Freiheitsgrad eines Teilchens, das der Wärmebewegung unterworfen ist, bei der absoluten Temperatur T im zeitlichen Mittel die gleiche Energie ½ k · T (k = Boltzmann-Konstante). Ein Atom eines einatomigen Gases mit seinen nur drei Translationsfreiheitsgraden besitzt im Mittel die Energie ³/₂ kT, ein zweiatomiges Gasmolekül (Hantelmolekül) mit seinen zusätzlich zwei Rotationsfreiheitsgraden die Energie ⁵/₂ kT, ein mehratomiges, nicht gestrecktes Gasmolekül mit seinen drei Rotationsfreiheitsgraden die Energie 3 kT. Dazu können noch Schwingungsfreiheitsgrade kommen. Auf den festen Körper angewendet, führt der Gleichverteilungssatz der Energie auf die Dulong-Petit-Regel. Einschränkung: Rotationen und Schwingungen nehmen einen dem Gleichverteilungssatz der Energie entsprechenden Energieanteil erst auf, d. h. werden voll angeregt, wenn ½ kT groß ist im Vergleich zu den Rotations- oder Schwingungsquanten, also nicht bei tiefer Temperatur. Da aber der Gleichverteilungssatz der Energie aus der Boltzmann-Statistik folgt, liefert seine Anwendung sowieso nur bei genügend hohen Temperaturen und niedrigen Drücken, nicht aber bei Gasentartung richtige Ergebnisse.