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libertad
El comportamiento termodinámico de las moléculas de los gases monoatómicos, como el helio y de los gases diatómicos, como el hidrógeno es muy diferente. En los gases monoatómicos, laenergía interna corresponde únicamente a movimientos de traslación. Los movimientos traslacionales son movimientos de cuerpo completo en un espacio tridimensional en el que las partículas se mueven eintercambian energía en colisiones en forma similar a como lo harían pelotas de goma encerradas en un recipiente que se agitaran con fuerza. (vea la animación aquí). Estos movimientos simples en los ejesdimensionales X, Y, y Z implican que los gases monoatómicos sólo tienen tres grados de libertad traslacionales.

Las moléculas con mayor atomicidad, en cambio tienen varios grados de libertadinternos, rotacionales y vibracionales, adicionales ya que son objetos complejos. Se comportan como una población de átomos que pueden moverse dentro de una molécula de distintas formas (ver la animación a laderecha). La energía interna se almacena en estos movimientos internos. Por ejemplo, el Nitrógeno, que es una molécula diatómica, tiene cinco grados de libertad disponibles: los tres traslacionalesmás dos rotacionales de libertad interna. Cabe destacar que la capacidad calorífica molar a volumen constante de los gases monoatómicos es \begin{matrix}\frac{3}{2}\end{matrix}R, siendo R la ConstanteUniversal de los gases ideales, mientras que para el Nitrógeno (biatómico) vale \begin{matrix}\frac{5}{2}\end{matrix}R, lo cual muestra claramente la relación entre los grados de libertad y el calorespecífico.

Masa molar
Artículo principal: Masa molar
Una de las razones por las que el calor específico adopta diferentes valores para diferentes sustancias es la diferencia en masas molares, quees la masa de un mol de cualquier elemento, la cual es directamente proporcional a la masa molecular del elemento, suma de los valores de las masas atómicas de la molécula en cuestión. La energía...