Hvad er den relative energi for gas?

I forbindelse med termodynamik og statistisk mekanik er den relative energi for en gas et mål for den gennemsnitlige kinetiske energi pr. molekyle i forhold til en referenceværdi. Det udtrykkes ofte som en dimensionsløs størrelse og bruges til at sammenligne energitilstande for forskellige gasser eller den samme gas under forskellige forhold.

Den relative energi er defineret som forholdet mellem den gennemsnitlige kinetiske energi pr. molekyle af en gas og den kinetiske energi pr. molekyle af en ideel gas ved en referencetemperatur, typisk taget til at være 298 K (25 °C). Matematisk kan det udtrykkes som:

Relativ energi =(gennemsnitlig kinetisk energi pr. gasmolekyle) / (gennemsnitlig kinetisk energi pr. molekyle af ideel gas ved referencetemperatur)

Den gennemsnitlige kinetiske energi pr. molekyle er direkte proportional med gassens absolutte temperatur. Derfor giver den relative energi også information om gassens temperatur i forhold til referencetemperaturen. En relativ energi større end 1 indikerer, at gassen har en højere gennemsnitlig kinetisk energi pr. molekyle sammenlignet med den ideelle gas ved referencetemperaturen, mens en relativ energi mindre end 1 indikerer en lavere gennemsnitlig kinetisk energi.

Ved at forstå en gass relative energi kan videnskabsmænd og ingeniører få indsigt i gaspartiklernes indre energi, molekylære bevægelse og adfærd under forskellige forhold. Det hjælper i studiet af fænomener som termisk ekspansion, varmeoverførsel og gasdynamik, blandt andre.