Dhíorthaigh Clerk Maxwell teoirim chomhroinnte fuinnimh go teoiriciúil ag baint úsáide as meicnic staitistiúil. Tugtar teoirim uirthi mar nach bhfuil aon chruthúnas turgnamhach uirthi. Ciallaíonn comhroinnt fuinnimh dáileadh cothrom fuinnimh.
Díorthaítear fuinneamh cinéiteach aistriúcháin ó ghluaiseacht aistriúcháin, a bhfuil trí chomhpháirt luais ann: an ais-x, an ais-y, agus an ais-z. Is iad na trí chomhpháirt luais seo an fáth a bhfuil an uimhir 3 le feiceáil sa chothromóid thuas. Tugtar céim saoirse ar gach comhpháirt luais. Toisc go bhfuil trí chomhpháirt luais ann, tá trí chéim saoirse ag fuinneamh cinéiteach aistriúcháin.
Deir teoirim chomhroinnte fuinnimh go gcaithfear an fuinneamh a dháileadh go cothrom i measc na gcéimeanna saoirse uile. Dá bhrí sin, is é 1⁄2 kT an meánfhuinneamh do gach céim saoirse.
Móilíní gáis aonadómacha
Ní dhéanann móilíní gáis monadamhacha ach gluaiseacht aistriúcháin agus mar sin tá 3 chéim saoirse ag móilíní gáis monadamhacha.
Is é an meánfhuinneamh cinéiteach do gach móilín de ghás monadamhach ná:
3 (1⁄2 kT) = 3/2 kT = 3/2 nRT.
Cumas teasa móilíní gáis aon-adamhacha:
C = 3/2 R = 3/2 (8,315 J/mol.K) = 12,47 J/Kg.K
Móilíní gáis dé-adómach
Chomh maith le gluaiseacht aistriúcháin, déanann móilíní gáis dé-adamhacha gluaiseacht rothlach agus chreathach freisin. Líon na gcéimeanna saoirse le haghaidh gluaiseachta aistriúcháin = 3. Cé mhéad céim saoirse le haghaidh gluaiseachta rothlach agus chreathach?
Tá trí ais rothlaithe ann, eadhon ais x, y agus z. Níl gluaiseacht rothlach timpeall an ais-x san áireamh sa ríomh toisc go gcomhthráthaíonn an dá adamh a chruthaíonn an mhóilín leis an ais rothlaithe. Nuair a chomhthráthaíonn siad leis an ais-x, is é 0 nóiméad táimhe an dá adamh. Dá bhrí sin, is é 2 líon na gcéimeanna saoirse le haghaidh gluaiseachta rothlaithe.
Is é an meánfhuinneamh do gach móilín gáis dé-adamhach ná:
3(1⁄2 kT) + 2(1⁄2 kT) = 5/2 kT = 5/2 nRT.
Cumas teasa móilíní gáis dé-adómach:
C = 5/2 R = 5/2 (8,315 J/mol.K) = 20,79 J/Kg.K
Tá an cumas teasa mhóilíneach a fhaightear go teoiriciúil beagán níos mó ná an cumas teasa iarbhír. 
móilíní gáis dé-adómach a fhaightear trí thurgnaimh.
Nuair a bhíonn siad ag creathadh, bíonn dhá chineál fuinnimh ag móilíní gáis dé-adamhacha: fuinneamh cinéiteach agus fuinneamh poitéinsiúil leaisteach. Dá bhrí sin, is é 2 líon na gcéimeanna saoirse le haghaidh gluaiseachta creathach.
Is é an meánfhuinneamh do gach móilín gáis dé-adamhach ná:
3(1⁄2 kT) + 2(1⁄2 kT) + 2(1⁄2 kT) = 7/2 kT = 7/2 nRT.
Cumas teasa móilíní gáis dé-adómach:
C = 7/2 R = 7/2 (8,315 J/mol.K) = 29,1 J/Kg.K
Déan comparáid idir an toradh seo agus acmhainn teasa na móilíní gáis dé-adómach a fuarthas go turgnamhach. Tá an difríocht suntasach. Tá 7 gcéim saoirse ag móilíní gáis dé-adómach (gluaiseacht aistriúcháin, rothlach agus chreathaidh), dá bhrí sin ba cheart go mbeadh acmhainn teasa na móilíní gáis dé-adómach a fuarthas go turgnamhach thart ar 29,1 J/Kg.J.
Braitheann éifeacht ghluaiseacht chreathach ar acmhainn teasa móilíní gáis dé-adómach ar an raon teochta (T) freisin. Rinneadh turgnaimh roimhe seo thar raon teochta sách cúng. Léirigh turgnaimh le déanaí a rinneadh thar raon teochta níos leithne go mbraitheann acmhainn teasa móilíní gáis ar an raon teochta freisin. Chun an cheist seo a thuiscint níos fearr, déanaimis scrúdú ar an athrú i gcumas teasa móilíní gáis hidrigine ag teochtaí éagsúla.
Athrú i gcumas teasa móilíní gáis hidrigine ag teochtaí éagsúla.
Hidrigin (H2) lena n-áirítear gáis dé-adamhacha. Taispeánann an íomhá ar an taobh an t-athrú i gcumas teasa mhóilíní gáis hidrigine ag teochtaí éagsúla. Níl luach acmhainne teasa mhóilíneach 5/2 R = 20,79 J/Kg.K ach laistigh den raon teochta de thart ar 250 K go 750 K. Faoi bhun 250 K, laghdaíonn cumas teasa mhóilíneach gás hidrigine go rialta go dtí go sroicheann sé 3/2 R = 12,47 J/Kg.K. Os a choinne sin, os cionn 750 K, méadaíonn cumas teasa mhóilíneach an gháis go rialta go dtí go sroicheann sé 7/2 R = 29,1 J/Kg.K.
Bunaithe ar an bhfíric seo, is féidir linn a rá nach ndéanann móilíní gáis ach gluaiseacht aistriúcháin ag teochtaí ísle. Nuair a ardaíonn an teocht, ní dhéanann móilíní gáis ach gluaiseacht rothlach. Ag teochtaí arda, imbhuaileann móilíní gáis lena chéile, rud a fhágann go ndéanann na hadaimh a dhéanann suas na móilíní gluaiseacht chreathach. Mar sin, tarlaíonn na trí chineál gluaiseachta seo i gcéimeanna, ar dtús gluaiseacht aistriúcháin amháin (teochtaí ísle), ansin aistriúchán + rothlú (teochtaí meánacha), agus ar deireadh aistriúchán + rothlú + creathadh (teochtaí arda). Ní tharlaíonn gluaiseacht chreathach ach amháin nuair a imbhuaileann móilíní gáis lena chéile.
Ní bhaineann sé seo go sonrach le gás hidrigine, ach baineann sé le gáis eile chomh maith. Fuair eolaithe amach go mbíonn claonadh ag acmhainn teasa mhóilíní gáis athrú de réir teochta freisin. Tá na hathruithe cosúil leo siúd a bhíonn ag gás hidrigine, ach toisc go bhfuil struchtúr gach gáis difriúil (líon agus cineálacha na n-adamh atá iontu), tarlaíonn athruithe ar acmhainn teasa thar raonta teochta éagsúla freisin.
Deir teoirim chomhroinnte fuinnimh go gcaithfear an fuinneamh iomlán a dháileadh go cothrom trasna gach céim saoirse. I ndáiríre, ní dháiltear an fuinneamh breise a fhaigheann móilíní gáis go cothrom trasna gach céim saoirse, ach déantar é a dháileadh de réir a chéile. Ina theannta sin, deir an chothromóid le haghaidh acmhainn teasa mhóilíneach gáis, a dhíorthaigh muid go teoiriciúil bunaithe ar theoiric chinéiteach na ngás, nach mbraitheann an acmhainn teasa mhóilíneach ach ar R (1/2 R do gach céim saoirse). I ndáiríre, bíonn tionchar ag teocht (T) ar an acmhainn teasa mhóilíneach freisin.
Is féidir roinnt conclúidí a bhaint astu. Ar dtús, tá teoirim chomhroinnte an fhuinnimh díorthaithe ó mheicnic staitistiúil chlasaiceach, atá bunaithe ar dhlíthe meicnic Newton. Ar an dara dul síos, tá teoiric chinéiteach na ngás, a úsáidimid chun gluaiseacht mhóilíní gáis a mhíniú, bunaithe ar dhlíthe meicnic Newton freisin. Ós rud é gur sáraíodh teoirim chomhroinnte an fhuinnimh agus teoiric chinéiteach na ngás, is féidir a thabhairt i gcrích nach bhfuil dlíthe meicnic Newton in ann gluaiseacht a tharlaíonn ag an leibhéal adamhach nó móilíneach a mhíniú. I bhfocail eile, ní féidir le meicnic Newton, nó meicnic chlasaiceach, ach gluaiseacht ábhair a mhíniú ar scálaí móra.
