能量均分定理

能量會平均分配。在熱平衡下，分子每一個能獨立儲存能量的方式（每一個自由度）平均都分到相同的一份：(1/2) k_B T。大自然對各種運動模式一視同仁。

精確地說，每一個平方項自由度對每個分子的平均能量貢獻 (1/2) k_B T，或對每莫耳貢獻 (1/2) R T。單原子氣體有 3 個平移自由度，平均能量 (3/2) k_B T；雙原子氣體再加 2 個轉動自由度，共 (5/2) k_B T；每個振動模式再加 2 份，因為它同時儲存動能與位能。

一個值得誠實說明的提醒：這是古典結果。在低溫時量子效應會把某些自由度「凍結」，使轉動、接著振動不再貢獻，於是熱容下降，古典的能量均分便失效。熱容隨溫度變化的這個現象，正是引出量子理論的早期線索之一。